ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் தாவர செயல்பாடுகள்

தாவரங்கள் உலகின் முதன்மை உற்பத்தியாளர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சூரிய ஆற்றலை வேதி ஆற்றலாக மாற்றி, உயிர் மண்டலத்திற்குத் தேவையான உணவையும் ஆக்சிஜனையும் வழங்குவதில் ஒளிச்சேர்க்கை (Photosynthesis) முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இப்பாடம் தாவரங்களின் வாழ்வியல் செயல்பாடுகளை விரிவாக விளக்குகிறது.

1. ஒளிச்சேர்க்கை: ஓர் அறிமுகம்

ஒளிச்சேர்க்கை என்பது பச்சையமுள்ள தாவரங்கள், சூரிய ஒளி, நீர், மற்றும் கார்பன்-டை-ஆக்சைடு ஆகியவற்றை பயன்படுத்தி குளுக்கோஸைத் தயாரிக்கும் ஒரு சிக்கலான உயிரியல் நிகழ்வாகும். இது தாவரங்களின் இலைகளில் உள்ள பசுங்கணிகங்களில் (Chloroplasts) நடைபெறுகிறது.

ஒளிச்சேர்க்கையின் வேதிச் சமன்பாடு:

6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

நினைவில் கொள்ளும் குறுக்குவழி (Shortcut):

ஒளிச்சேர்க்கை = 6 கார் (CO₂) + 12 தண்ணீர் (H₂O) = 1 சர்க்கரை (C₆H₁₂O₆) + 6 ஆக்சிஜன் (O₂). இதை '6-12-1-6' என்ற எண்களின் வரிசையில் நினைவில் கொள்ளுங்கள்.

2. பசுங்கணிகத்தின் அமைப்பு

ஒளிச்சேர்க்கை நடைபெறும் இடமான பசுங்கணிகம் ஒரு இரட்டைச் சவ்வினால் சூழப்பட்டுள்ளது. இதனுள் திரவப் பகுதி 'ஸ்ட்ரோமா' (Stroma) என்றும், நாணயம் அடுக்கி வைத்தது போன்ற அமைப்பு 'கிரானா' (Grana) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

திலக்காய்டுகள் (Thylakoids): கிரானாவில் உள்ள தட்டு போன்ற அமைப்புகள். ஒளிவினை இங்குதான் நடைபெறுகிறது.
ஸ்ட்ரோமா: இருள்வினை (Dark Reaction) இங்குதான் நடைபெறுகிறது.

3. ஒளிச்சேர்க்கையின் நிலைகள்

ஒளிச்சேர்க்கை இரண்டு முக்கிய நிலைகளில் நடைபெறுகிறது:

அ) ஒளிவினை (Light Dependent Reaction - ஹில் வினை)

இது கிரானாவில் நடைபெறுகிறது. இதற்கு ஒளி அவசியம். சூரிய ஒளி ஆற்றல் வேதி ஆற்றலாக (ATP, NADPH) மாற்றப்படுகிறது. நீர் மூலக்கூறுகள் பிளக்கப்பட்டு ஆக்சிஜன் வெளியேற்றப்படுகிறது (Photolysis of water).

ஆ) இருள்வினை (Light Independent Reaction - கெல்வின் சுழற்சி)

இதற்கு ஒளி நேரடியாகத் தேவையில்லை. ஸ்ட்ரோமாவில் நடைபெறுகிறது. ஒளிவினையில் உருவான ATP மற்றும் NADPH-ஐப் பயன்படுத்தி கார்பன்-டை-ஆக்சைடு ஒடுக்கப்பட்டு குளுக்கோஸ் உருவாகிறது.

4. ஒளிச்சேர்க்கையை பாதிக்கும் காரணிகள்

ஒளிச்சேர்க்கையின் வேகத்தை நிர்ணயிக்கும் காரணிகள்:

காரணி	விளைவு
ஒளிச்செறிவு	ஒளி அதிகரிக்கும் போது வேகம் கூடும், ஆனால் அதிகப்படியான ஒளி பாதிப்பை ஏற்படுத்தும்.
CO₂ செறிவு	வளிமண்டலத்தில் CO₂ அளவு கூடும்போது ஒளிச்சேர்க்கை அதிகரிக்கிறது.
வெப்பநிலை	மிதமான வெப்பநிலையில் (25°C - 35°C) சிறப்பாக நடைபெறும்.

5. தாவரங்களின் சுவாசம்

தாவரங்கள் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது ஆக்சிஜனை வெளியிடுகின்றன, ஆனால் சுவாசித்தலின் போது (Respiration) ஆக்சிஜனை உட்கொண்டு CO₂-ஐ வெளியிடுகின்றன. இது பகல் மற்றும் இரவு என இரு வேளைகளிலும் நடைபெறும்.

சுவாசத்தின் வகைகள்:

காற்றைச் சார்ந்த சுவாசம்: ஆக்சிஜனைப் பயன்படுத்தி குளுக்கோஸ் முழுமையாக சிதைக்கப்பட்டு அதிக ஆற்றல் (36 ATP) கிடைக்கிறது.
காற்றைச் சாராத சுவாசம்: ஆக்சிஜன் இன்றி நொதித்தல் மூலம் குறைந்த ஆற்றல் (2 ATP) கிடைக்கிறது.

முக்கிய குறிப்பு:

தாவரங்களின் சுவாசம் என்பது மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் (Mitochondria) நடைபெறும் ஒரு ஆற்றல் உற்பத்தி நிகழ்வாகும். இது "செல் சுவாசம்" என்று அழைக்கப்படுகிறது.

6. தாவர ஹார்மோன்கள்

தாவரங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாடுகளைக் கட்டுப்படுத்தும் வேதிப்பொருட்கள் ஹார்மோன்கள் எனப்படும்.

ஆக்சின்கள்: நுனி ஆதிக்கத்திற்கு உதவுகிறது.
ஜிபெரலின்கள்: தண்டு நீட்சி மற்றும் விதைகளின் முளைப்புக்கு உதவுகிறது.
சைட்டோகைனின்கள்: செல் பிரிதலைத் தூண்டுகிறது.
அப்சிசிக் அமிலம்: இலையுதிர்வு மற்றும் உறக்க நிலையைத் தூண்டுகிறது.
எத்திலீன்: கனிகளைப் பழுக்க வைக்க உதவுகிறது.

7. தாவரங்களின் நீர் கடத்தல் மற்றும் நீராவிப்போக்கு

தாவரத்தின் வேர்கள் உறிஞ்சும் நீர் சைலம் (Xylem) திசுக்கள் வழியாக இலைகளுக்குக் கடத்தப்படுகிறது. இலைகளில் உள்ள இலைத்துளைகள் வழியாக நீர் நீராவியாக வெளியேறுவது 'நீராவிப்போக்கு' (Transpiration) எனப்படும். இது தாவரத்தின் வெப்பநிலையை சீராக வைக்கவும், நீர் மேல்நோக்கி நகரவும் உதவுகிறது.

8. தாவரங்களின் ஊட்டச்சத்து குறைபாடுகள்

தாவரங்களுக்குத் தேவையான தனிமங்கள் இரண்டு வகைப்படும்:

பேரளவு ஊட்டச்சத்துக்கள்: நைட்ரஜன் (N), பாஸ்பரஸ் (P), பொட்டாசியம் (K), மெக்னீசியம் (Mg).
நுண்ணூட்டச்சத்துக்கள்: இரும்பு (Fe), மாங்கனீசு (Mn), துத்தநாகம் (Zn), தாமிரம் (Cu).

மெக்னீசியம் பற்றாக்குறை ஏற்பட்டால் பச்சையம் உருவாகாது, இதனால் இலைகள் மஞ்சள் நிறமாக மாறும் (Chlorosis).

9. ஒளிச்சார் இயக்கம் (Phototropism)

தாவரங்கள் ஒளியின் திசையை நோக்கி வளர்வது ஒளிச்சார் இயக்கம் எனப்படும். தண்டுகள் ஒளியை நோக்கியும் (நேர் ஒளிச்சார்பு), வேர்கள் ஒளியை விட்டு விலகியும் (எதிர் ஒளிச்சார்பு) வளர்கின்றன. இதற்கு ஆக்சின் ஹார்மோன் முக்கியக் காரணமாகும்.

10. தேர்வு நோக்கில் முக்கிய வினாக்கள் (Quick Revision)

ஒளிச்சேர்க்கையின் போது வெளியேறும் வாயு எது? - ஆக்சிஜன்.
பசுங்கணிகத்தில் உள்ள பச்சை நிறமி எது? - குளோரோபில் (Chlorophyll).
தாவரங்களின் உணவு தொழிற்சாலை எது? - இலைகள்.
நீராவிப்போக்கை அளவிட உதவும் கருவி? - பொட்டோமீட்டர் (Potometer).
கனிகளைப் பழுக்க வைக்கும் ஹார்மோன்? - எத்திலீன் (வாயு நிலை ஹார்மோன்).
தாவரங்களின் சுவாசம் நடைபெறும் உறுப்பு? - மைட்டோகாண்ட்ரியா.
குளுக்கோஸ் எந்த வடிவில் சேமிக்கப்படுகிறது? - ஸ்டார்ச் (மாவுச்சத்து).
ஒளிச்சேர்க்கையின் போது நடைபெறும் முக்கிய வினை? - நீரின் ஒளிப்பகுப்பு (Photolysis).
வேர் வளர்ச்சிக்கு உதவும் ஹார்மோன்? - ஆக்சின்.
இலைத்துளைகளைத் திறக்க மற்றும் மூட உதவும் செல்? - காப்புச் செல்கள் (Guard cells).

ஆசிரியர் அறிவுரை:

இந்தக் குறிப்புகளை ஒருமுறை வாசித்த பிறகு, ஒவ்வொரு ஹார்மோனின் செயல்பாட்டையும் ஒரு அட்டவணையாக வரைந்து பாருங்கள். ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாசம் இரண்டிற்கும் உள்ள வேறுபாட்டைப் புரிந்துகொண்டால், இந்தத் தலைப்பில் கேட்கப்படும் எந்த வினாவையும் உங்களால் எளிதில் எதிர்கொள்ள முடியும்.