Factors affecting respiration: Oxygen, temperature, and CO₂
Factors Affecting Respiration: Oxygen, Temperature, and CO₂ [श्वसन को प्रभावित करने वाले कारक: ऑक्सीजन, तापमान और CO₂]:- Respiration is an enzyme-controlled metabolic process in which carbohydrates are oxidized to release energy in the form of ATP. The rate of respiration is influenced by several environmental factors, especially oxygen, temperature, and carbon dioxide (CO₂).
[श्वसन एक एंजाइम-नियंत्रित मेटाबोलिक प्रक्रिया है जिसमें कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होता है और ATP के रूप में ऊर्जा निकलती है। श्वसन की दर कई पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित होती है, खासकर ऑक्सीजन, तापमान और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) से।]
1. Oxygen (O₂) (ऑक्सीजन):-
> Oxygen is essential for aerobic respiration.
(ऑक्सीजन वायवीय श्वसन के लिए आवश्यक है।)
> In the presence of sufficient oxygen, glucose is completely oxidized to produce maximum ATP.
(पर्याप्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में, ग्लूकोज का पूर्णतः ऑक्सीकरण होकर अधिकतम ATP का उत्पादन होता है।)
> Low oxygen concentration (hypoxia) decreases the rate of aerobic respiration.
[ऑक्सीजन की कम सांद्रता (हाइपोक्सिया) वायवीय श्वसन की दर को कम कर देती है।]
> Under oxygen deficiency, cells switch to anaerobic respiration, producing much less ATP and forming ethanol (in plants) or lactic acid (in animals).
[ऑक्सीजन की कमी होने पर, कोशिकाएं अवायवीय श्वसन करने लगती हैं, जिससे बहुत कम ATP का उत्पादन होता है और एथेनॉल (पौधों में) या लैक्टिक अम्ल (जन्तुओं में) बनता है।]
> Excessively high oxygen concentrations generally do not increase the respiration rate beyond the optimum level.
(ऑक्सीजन की अत्यधिक उच्च सांद्रता आमतौर पर श्वसन दर को इष्टतम स्तर से अधिक नहीं बढ़ाती है।)
Example (उदाहरण):- Waterlogged soils reduce oxygen availability to roots, leading to reduced respiration and poor plant growth.
(जलभराव वाली मिट्टी जड़ों तक ऑक्सीजन की उपलब्धता को कम कर देती है, जिससे श्वसन कम हो जाता है और पौधों की वृद्धि धीमी हो जाती है।)
2. Temperature (तापमान):-
> Respiration is an enzyme-mediated process; therefore, temperature greatly affects its rate.
(श्वसन एक एंजाइम-आधारित प्रक्रिया है; इसलिए, तापमान इसकी दर पर बहुत प्रभाव डालता है।)
> As temperature increases, respiration increases up to an optimum temperature (usually 30–40°C in most plants).
[जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, श्वसन की दर भी एक अनुकूल तापमान (आमतौर पर ज़्यादातर पौधों में 30–40°C) तक बढ़ती है।]
> Within the normal range, the rate of respiration approximately doubles for every 10°C increase (Q₁₀ ≈ 2).
[सामान्य रेंज में, तापमान में हर 10°C की बढ़ोतरी के साथ श्वसन की दर लगभग दोगुनी हो जाती है (Q₁₀ ≈ 2)]
> Above the optimum temperature, respiration decreases because respiratory enzymes become denatured.
(अनुकूल तापमान से ऊपर जाने पर श्वसन कम हो जाता है क्योंकि श्वसन एंजाइम खराब हो जाते हैं।)
> Very low temperatures slow enzyme activity and reduce the respiration rate.
(बहुत कम तापमान एंजाइम की गतिविधि को धीमा कर देता है और श्वसन की दर को कम कर देता है।)
3. Carbon Dioxide (CO₂) (कार्बन डाइऑक्साइड):-
> Carbon dioxide is a product of respiration.
(कार्बन डाइऑक्साइड श्वसन का एक उत्पाद है।)
> High CO₂ concentration inhibits the activity of respiratory enzymes and reduces the respiration rate.
(CO₂ की उच्च सांद्रता श्वसन एंजाइमों की गतिविधि को बाधित करती है और श्वसन दर को कम करती है।)
> Elevated CO₂ suppresses oxygen uptake and slows metabolic processes.
(उच्च CO₂ ऑक्सीजन ग्रहण को दबाता है और उपापचय प्रक्रियाओं को धीमा करता है।)
> This principle is used in controlled atmosphere storage of fruits and vegetables, where high CO₂ and low O₂ reduce respiration and delay ripening.
(इस सिद्धांत का उपयोग फलों और सब्जियों के नियंत्रित वातावरण भंडारण में किया जाता है, जहाँ उच्च CO₂ और निम्न O₂ श्वसन को कम करते हैं और पकने में देरी करते हैं।)
Example (उदाहरण):- Apples and pears are stored in controlled atmosphere chambers with increased CO₂ to extend shelf life.
(सेब और नाशपाती को बढ़ी हुई CO₂ सांद्रता वाले नियंत्रित वातावरण कक्षों में संग्रहित किया जाता है ताकि उनकी शेल्फ लाइफ बढ़ाई जा सके।)