Brief description of C.A.M. plants, compensation point, Factors affecting photosynthesis

CAM Pathway (Crassulacean Acid Metabolism Pathway):- 

- Such plants can photosynthesize during the day, but only exchange gases at night.

(ऐसे पौधे दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण करते हैं और केवल रात में गैसों का आदान-प्रदान करते हैं।)

- Plants have scotoactive stomata.

(इन पौधों में रात सक्रिय रंध्र होते हैं।)

- Examples (उदाहरण):- Cactus, Pineapple, Agave, Pelargonium (the geraniums), Many orchids

- It is an adaptation of plants to reduce the rate of transpiration.

(यह वाष्पोत्सर्जन की दर को कम करने के लिए पौधों का अनुकूलन है।)

-  Both C4 and C3 pathways occurs in the same mesophyll cell.

(C4 और C3 दोनों चक्र समान पर्णमध्योत्तक कोशिका में होते हैं।)

-  C4 pathway operates during night time in which plant absorb CO2 during night time and store it as Mallic acid in central vacuole.

(C4 चक्र रात के समय संचालित होता है जिसमें पौधा रात के समय CO2 को अवशोषित करता है और इसे केंद्रीय रिक्तिका में मैलिक अम्ल के रूप में संग्रहित करता है।)

-   C3 pathway operates during day time. Mallic acid release CO2 and converted to puruvic acid. As a result CO2 is concentrated around RuBisCO for its Carboxylase activity.

(C3 चक्र दिन के समय संचालित होता है। मैलिक अम्ल CO2 छोड़ता है और पाइरुविक अम्ल में परिवर्तित हो जाता है। परिणामस्वरूप CO2 RuBisCO के आसपास इसकी कार्बोक्सिलेज क्रिया के लिए सांद्रित हो जाता है।)

-  These plants have highest water use efficiency.

(इन पौधों की जल उपयोग दक्षता C4 पौधों की तुलना में उच्च होती है।)

Difference between C3, C4 and CAM Plants (C3, C4 व CAM पौधों में अन्तर ):-

Compensation Points (क्षतिपूर्ति बिन्दु):-

i. CO2 Compensation Point (CO2 क्षतिपूर्ति बिन्दु):- CO2 concentration at which the rate of photosynthesis exactly matches the rate of respiration, is called CO2 compensation Point. Plant does not absorb any CO2 from the surrounding because CO2 produced in respiration is utilized in photosynthesis.

(CO2 की वह सांद्रता जिस पर प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर के बराबर हो जाती है, CO2 क्षतिपूर्ति बिंदु कहलाता है। पौधा वातावरण से CO2 को अवशोषित नहीं करता है क्योंकि श्वसन में उत्पन्न CO2 का उपयोग प्रकाश संश्लेषण में कर लिया जाता है।)

ii. Light Compensation Point (प्रकाश क्षतिपूर्ति बिन्दु):- Light intensity at which the rate of photosynthesis exactly matches the rate of respiration, is called light compensation Point.

(प्रकाश की वह तीव्रता जिस पर प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर के बराबर हो जाती है, प्रकाश क्षतिपूर्ति बिंदु कहलाता है।)

Factors affecting photosynthesis (प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करने वाले कारक):- 

a. Light (प्रकाश):- 

i. Intensity (तीव्रता):- Photosynthesis begins at low intensities of light and increases till it is maximum at the brightest time of the day.

(प्रकाश संश्लेषण प्रकाश की कम तीव्रता से शुरू होता है और तब तक बढ़ता है जब तक कि यह दिन के सबसे चमकीले समय में अधिकतम न हो जाए।)

ii. Quality (गुणवत्ता):- Maximum photosynthesis occurs when the plant is exposed to the  red and blue wavelengths.

(अधिकतम प्रकाश संश्लेषण तब होता है जब पौधे लाल और नीले तरंग दैर्ध्य के संपर्क में आता है।)

iii. Duration:- The longer the plant is exposed to light, the longer the process of photosynthesis will continue. 

(पौधा जितना अधिक समय तक प्रकाश के संपर्क में रहेगा, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया उतनी ही लंबी चलेगी। )

b. Carbon Dioxide Concentration (CO2 सांद्रता):- Increasing CO2 concentration leads to an increase in the rate of photosynthesis. But, beyond a certain limit, CO2 starts accumulating in the plant and this leads to slowing down of the process.

(CO2 की सांद्रता बढ़ने से प्रकाश संश्लेषण की दर में वृद्धि होती है। परन्तु, एक निश्चित सीमा से ऊपर, CO2 पौधे में जमा होने लगती है और इससे प्रक्रिया धीमी हो जाती है।)

c. Temperature (तापमान):- The rate of photosynthesis increases with increase in temperatures till the optimum level for that plant. Beyond the optimum levels on both sides of the normal range, the enzymes are deactivated or destroyed and photosynthesis stops.

(प्रकाश संश्लेषण की दर उस पौधे के लिए इष्टतम स्तर तक तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है। सामान्य सीमा के दोनों ओर इष्टतम स्तरों से परे, एंजाइम निष्क्रिय या नष्ट हो जाते हैं और प्रकाश संश्लेषण बंद हो जाता है।)

d. Water (जल):- When there is a reduced water intake or availability, the stomata begin to close to avoid loss of any water during transpiration. With the stomata closing down the CO2 intake also stops which affects photosynthesis.

(जब जल अवशोषण या उपलब्धता कम हो जाती है, तो वाष्पोत्सर्जन के दौरान किसी भी जल हानि से बचने के लिए रंध्र बंद होने लगते हैं। रंध्रों के बंद होने से CO2 का अवशोषण भी बंद हो जाता है जो प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करता है।)

e. Oxygen (ऑक्सीजन):- Oxygen is needed for photorespiration in C3 plants. An increase in the oxygen levels beyond the optimum for the plant leads to inhibition of photosynthesis.

(C3 पौधों में प्रकाश श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। पौधे के लिए इष्टतम से अधिक ऑक्सीजन के स्तर में वृद्धि से प्रकाश संश्लेषण में बाधा उत्पन्न होती है।)

Limiting Factors (सीमाकारी कारक):- Such a variable factor which is found in minimum quantity and controls the growth and development of the plant is called limiting factor.

(ऐसा परिवर्तनशील कारक जो न्यूनतम मात्रा में पाया जाता है और पौधे के वृद्धि व विकास को नियंत्रित करता है, सीमाकारी कारक कहलाता है। )

Blackman’s law of limiting factor - 1905 (ब्लैकमैन का सीमाकारी कारक का सिद्धान्त - 1905):- According to this law, when a process is controlled by a number of factors, the rate of the process depends on the factor which is present in minimum quantity.

(इस नियम के अनुसार जब किसी प्रक्रिया को अनेक कारकों के द्वारा नियंत्रित किया जाता है तो प्रक्रिया की दर उस कारक पर निर्भर करती है जो न्यूनतम मात्रा में उपस्थित होता है।)