અજારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ શ્વસન : પ્રકાશશક્તિને શોષીને રાસાયણિક બંધ ઊર્જા-ATP ઉત્પન્ન થવાની ક્રિયાને પ્રકાશસંશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ બે પ્રકારના જોવા મળે છે : (1) જારકજન્ય, (2) અજારકજન્ય. જારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ વનસ્પતિ અને સાયનોજીવાણુમાં જોવા મળે છે જ્યારે અજારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ હરિતજીવાણુ, જાંબલી જીવાણુ અને હેલીઓબૅક્ટેરિયા(Heliobacteria)માં જોવા મળે છે. અજારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતા જીવાણુઓમાં બૅક્ટેરિઓક્લૉરોફિલ (Bacteriochlorophyll) નામનું રંજકદ્રવ્ય આવેલું છે. આ જીવાણુઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પ્રકાશશક્તિનો ઉપયોગ કરી ATP તથા NADH+H+ બનાવે છે.
અજારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ઑક્સિજન ઉત્પન્ન થતો નથી. (જારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ઑક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે.) આ પ્રકારના પ્રકાશસંશ્લેષણમાં પણ જારકજન્ય પ્રકાશસંશ્લેષણમાં જોવા મળે છે તેમ આખી પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં વહેંચાયેલ છે.
(1) પ્રકાશની હાજરીમાં થતી પ્રક્રિયા જેને પ્રકાશપ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
(2) પ્રકાશની ગેરહાજરીમાં થતી પ્રક્રિયા જેને અંધકારપ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
પ્રકાશપ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રકાશ ફૉસ્ફોરીકરણ (Photophosophorylation)ની પ્રક્રિયાથી ATP ઉત્પન્ન થાય છે અને પ્રકાશપ્રક્રિયા દરમિયાન NAD+નું પણ અપચયન થાય છે.
અંધકારપ્રક્રિયા દરમિયાન ATP અને NADHનો ઉપયોગ કાર્બોદિત પદાર્થો બનાવવામાં થાય છે.
નીચે દર્શાવેલ આકૃતિમાં ઉદાહરણ તરીકે રોડોબેકટર સ્ફેરોઇડ્સ (Rhodobacter sphaeroides) – (જાંબલી જીવાણુ)માં થતું પ્રકાશ ફૉસ્ફોરીકરણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. પ્રકાશ સંશ્લેષીતંત્ર 870 (photosystem-870) પ્રકાશનાં કિરણોને શોષે છે તેથી પ્રકાશસંશ્લેશીતંત્ર સક્રિય થાય છે. (સક્રિય તંત્રને * * P870* તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યું છે.) અને ઇલેક્ટ્રૉન બહાર કાઢે છે. આ ઇલેક્ટ્રૉન Bph (બૅક્ટેરિયોફિઓફાયટીન) સ્વીકારે છે. તેથી Bph વાહકનું અપચયન થાય છે. અપચયિત Bph સહઉત્સેચકવાહક Qને ઇલેક્ટ્રૉન આપે છે તેથી તેનું (Bph)નું ઉપચયન (oxidant) થાય છે. આમ વિવિધ વાહકોનું ક્રમિક અપચયન-ઉપચયન થાય છે છેલ્લે સાયટોક્રોમ C2નું અપચયન થાય છે અને તે ઇલેક્ટ્રૉન પ્રકાશસંશ્લેષીતંત્ર જે સક્રિય હતું તેને આપે છે. તેથી આ તંત્ર મૂળ સ્થિતિમાં આવી જાય છે અને નવા ઇલેક્ટ્રૉન ઉત્પન્ન કરવા તૈયાર થાય છે. ઇલેક્ટ્રૉન જ્યારે એક વાહકમાંથી બીજા વાહકમાં વધતા રેડોક્સ પોટૅન્શિયલ સાથે પસાર થાય ત્યારે ADPમાંથી ATP બને છે જેને પ્રકાશફૉસ્ફોરીકરણ (photophosphorylation) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રૉનનો પ્રવાહ ચક્રીય હોઈ તેને ચક્રીય પ્રકાશ ફૉસ્ફોરીકરણ કહેવામાં આવે છે. પ્રકાશ પ્રક્રિયા દરમિયાન સાયટોક્રોમ b/C1 NAD+ ને ઇલેક્ટ્રૉન આપે છે અને NADH+H+ બનાવે છે. ATP અને NADH+H+ અંધકાર પ્રક્રિયા દરમિયાન કાર્બોદિત પદાર્થો બનાવવામાં વપરાય છે.
રોડોબેક્ટર સ્ફેરોઇડ્સની પ્રકાશપ્રક્રિયા
અંધકારપ્રક્રિયા
આ પ્રક્રિયા પ્રકાશની ગેરહાજરીમાં થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રકાશ પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થયેલ ATP અને NADPH અથવા અન્ય અપચાયકો CO2ના અપચયન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને અંતે CO2માંથી કાર્બોદિત પદાર્થ બને છે. CO2ની અપચયનની રીતો જુદી જુદી હોય છે. હરિત સલ્ફર જીવાણુઓમાં (Green sulfure bacteria) અને જાંબલી સલ્ફર જીવાણુઓ (Purple sulfure bacteria) રીડક્ટિવ સાઇટ્રીક ઍસિડ ચક્ર જેવી છે. નીચે હરિત સલ્ફર જીવાણુઓમાં જોવા મળતી રીડક્ટીવ સાઇટ્રીક ઍસિડ ચક્ર દર્શાવેલ છે. જેમાં 3ATP, 56 અપચાયકો અને 3 CO2 વપરાય છે જેમાંથી કાર્બોદિત પદાર્થો બને છે.
નીલા ઉપાધ્યાય