Compensation point
પ્રકાશ વળતર બિંદુ (આઇ. સી.) એ પ્રકાશ વળાંક પર પ્રકાશની તીવ્રતા છે જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર સેલ્યુલર શ્વસન દર સાથે બરાબર મેળ ખાય છે. આ તબક્કે, પ્રકાશસંશ્લેષક માર્ગો દ્વારા CO2 નું ગ્રહણ કાર્બન ડાયોક્સાઇડના શ્વસન પ્રકાશન જેટલું છે, અને શ્વસન દ્વારા O2 નું ગ્રહણ ઓક્સિજનના પ્રકાશસંશ્લેષક પ્રકાશન જેટલું છે. સામાન્ય રીતે વળતર બિંદુઓની વિભાવનાને અન્ય પ્રકાશસંશ્લેષક ચલ પર લાગુ કરી શકાય છે, જેમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે CO2 સાંદ્રતા-CO2 વળતર બિંદુ. દિવસના સમયનો અંતરાલ જ્યારે પ્રકાશની તીવ્રતા ઓછી હોય છે જેના કારણે ચોખ્ખી વાયુ વિનિમય શૂન્ય હોય છે તેને વળતર બિંદુ કહેવામાં આવે છે. એસિમિલેશનની દ્રષ્ટિએ, વળતર બિંદુ પર, ચોખ્ખું કાર્બન ડાયોક્સાઇડ એસિમિલેશન શૂન્ય છે. પાંદડા ફોટોરેસ્પિરેશન અને સેલ્યુલર શ્વસન દ્વારા CO2 છોડે છે, પરંતુ CO2 પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા કાર્બોહાઇડ્રેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. તેથી એકીકરણ એ આ પ્રક્રિયાઓના દરમાં તફાવત છે. CO2 (1980ના વાતાવરણમાં 0.343 hPa) ના આપેલ આંશિક દબાણ પર, એક ઇરેડિયેશન થાય છે જેના પર CO2નું ચોખ્ખું એસિમિલેશન શૂન્ય હોય છે. દાખલા તરીકે, વહેલી સવારે અને મોડી સાંજે, પ્રકાશ પ્રતિકારક બિંદુ આઇ. સી. સુધી પહોંચી શકાય છે કારણ કે પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો થાય છે અને શ્વસન વધે છે. CO2ની સાંદ્રતા પ્રકાશસંશ્લેષણ અને પ્રકાશ શ્વસનના દરને પણ અસર કરે છે. ઉચ્ચ CO2 સાંદ્રતા પ્રકાશસંશ્લેષણની તરફેણ કરે છે જ્યારે ઓછી CO2 સાંદ્રતા ફોટોરેસ્પિરેશનની તરફેણ કરે છે, જે આપેલ ઇરેડિયેશન માટે CO2 વળતર બિંદુ ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રકાશ વળતર બિંદુ ઉપર વ્યાખ્યાયિત કર્યા મુજબ, પ્રકાશ વળતર બિંદુ આઇસી ત્યારે થાય છે જ્યારે કોઈ ચોખ્ખું કાર્બન એસિમિલેશન થતું નથી. આ તબક્કે, જીવતંત્ર ન તો બાયોમાસનો વપરાશ કરે છે અને ન તો નિર્માણ કરે છે. આ સમયે ચોખ્ખું વાયુ વિનિમય પણ શૂન્ય છે. આઇસી એક વ્યવહારુ મૂલ્ય છે જે વહેલી સવારે અને વહેલી સાંજે પહોંચી શકાય છે. પ્રકાશના સંદર્ભમાં શ્વસન પ્રમાણમાં સ્થિર હોય છે, જ્યારે પ્રકાશસંશ્લેષણ સૂર્યપ્રકાશની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે. ઊંડાઈ જળચર છોડ માટે જ્યાં કોઈ પણ ઊંડાઈ પર પ્રકાશનું સ્તર મોટાભાગના દિવસ માટે લગભગ સ્થિર હોય છે, વળતર બિંદુ એ ઊંડાઈ છે કે જેના પર પાણીમાં પ્રવેશતા પ્રકાશ સમાન સંતુલિત અસર પેદા કરે છે. CO2 વળતર બિંદુ CO2 વળતર બિંદુ એ CO2 સાંદ્રતા છે જેના પર પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શ્વસન દર સાથે બરાબર મેળ ખાય છે. છોડ અને છોડ વચ્ચે જાતમાં નોંધપાત્ર તફાવત છેઃ જમીન પર, છોડમાં જાતનું લાક્ષણિક મૂલ્ય 40-100 μmol/mol સુધી હોય છે, જ્યારે છોડમાં મૂલ્યો 3-10 μmol/mol પર નીચા હોય છે. નબળા CCM ધરાવતા છોડ, જેમ કે C2 પ્રકાશસંશ્લેષણ, 25 μmol/mol પર મધ્યવર્તી મૂલ્ય પ્રદર્શિત કરી શકે છે. માઇક્રોમોલ/મોલ એકમને વૈકલ્પિક રીતે પાસ્કલ્સમાં CO2 ના આંશિક દબાણ તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય છે; વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓ માટે, 1 માઇક્રોમોલ/મોલ = 1 પીપીએમ ≈ 0.1 પે. પ્રકાશસંશ્લેષણના મોડેલિંગ માટે, વધુ મહત્વપૂર્ણ ચલ એ મિટોકોન્ડ્રીયલ શ્વસનની ગેરહાજરીમાં CO2 વળતર બિંદુ છે, જેને રુબિસ્કોના બાયોકેમિકલ CO2 વળતર બિંદુ, CO2 ફોટોકોમ્પેન્સેશન બિંદુ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેને આખા પાંદડાના સમસ્થાનિક વાયુ વિનિમય દ્વારા માપી શકાય છે, અથવા સુધારણા સાથે C * ના મધ્યવર્તી "સ્પષ્ટ" મૂલ્યનો ઉપયોગ કરીને લાઇસ્ક પદ્ધતિમાં અંદાજ લગાવી શકાય છે. સી * કાર્બન રિફિક્સેશનની ગેરહાજરીમાં અંદાજિત કરે છે, એટલે કે. ફોટોરેસ્પિરેશન ઉત્પાદનોમાંથી કાર્બન ફિક્સેશન. છોડમાં, બંને મૂલ્યો તેમના સમકક્ષો કરતાં ઓછા હોય છે. C2 પ્લાન્ટ્સ કે જે રિફિક્સેશન દ્વારા કામ કરે છે, તેમાં માત્ર C * નોંધપાત્ર રીતે ઓછું છે. હવાની સાંદ્રતામાં નિયમિતપણે ફેરફાર કરવો હજી સામાન્ય નથી, તેથી સાંદ્રતા બિંદુઓ મોટે ભાગે સૈદ્ધાંતિક રીતે મોડેલિંગ અને એક્સ્ટ્રાપોલેશનમાંથી મેળવવામાં આવે છે, જો કે તેઓ આ ઉપયોગોમાં સારી રીતે ટકી રહે છે. રુબિસ્કોની આડઅસરને કારણે ઓક્સિજનના આંશિક દબાણ (p (O2)) સાથે γ અને γ * બંને રેખીય રીતે સંબંધિત છે. શ્વસન દરના તાપમાન-અવલંબનને કારણે પણ તાપમાન સાથે સંબંધિત છે. તે ઇરેડિયેશન સાથે પણ સંબંધિત છે, કારણ કે રુબિસ્કો માટે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર રુબીપી (રિબ્યુલોઝ-1,5-બિસ્ફોસ્ફેટ) ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રકાશની જરૂર પડે છે. સામાન્ય કિરણોત્સર્ગ સમયે, લગભગ હંમેશા પૂરતા પ્રમાણમાં આર. યુ. બી. પી. હશે; પરંતુ નીચા કિરણોત્સર્ગ સમયે, આર. યુ. બી. પી. નો અભાવ પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રવૃત્તિને ઘટાડે છે અને તેથી અસર કરે છે. દરિયાઈ પર્યાવરણમાં છોડ અને પ્રાણીઓ બંને દ્વારા સમગ્ર જળ સ્તંભમાં શ્વસન થાય છે, જેના પરિણામે કાર્બનિક પદાર્થોનો નાશ અથવા ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ પ્રકાશસંશ્લેષણ માત્ર પ્રકાશ, પોષક તત્ત્વો અને CO2ની હાજરીમાં પ્રકાશસંશ્લેષક શેવાળ દ્વારા જ થઈ શકે છે. સારી રીતે મિશ્રિત પાણીના સ્તંભોમાં પ્લાન્કટોન સમાનરૂપે વહેંચાયેલું હોય છે, પરંતુ ચોખ્ખું ઉત્પાદન માત્ર વળતરની ઊંડાઈથી ઉપર થાય છે. વળતરની ઊંડાઈની નીચે કાર્બનિક પદાર્થોની ચોખ્ખી ખોટ છે. જો નુકસાન ચોખ્ખા ઉત્પાદન કરતાં વધી જાય તો પ્રકાશસંશ્લેષક સજીવોની કુલ વસ્તીમાં વધારો થઈ શકતો નથી. પ્રકાશસંશ્લેષણ અને સમુદ્રમાં ફાયટોપ્લાંકટનના શ્વસન વચ્ચેની વળતરની ઊંડાઈ કેટલાક પરિબળો પર આધારિત હોવી જોઈએઃ સપાટી પર પ્રકાશ, પાણીની પારદર્શિતા, હાજર પ્લાંકટનનું જૈવિક સ્વરૂપ અને તાપમાન. જેમ જેમ તમે દરિયાકિનારાની નજીક જાઓ છો તેમ તેમ વળતર બિંદુ સપાટીની નજીક જોવા મળે છે. બહુવિધ પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રજાતિઓના વળતર બિંદુની તપાસ કરનારા એક અભ્યાસ અનુસાર બાલ્ટિક સમુદ્રમાં શિયાળાની ઋતુમાં પણ તે ઓછું હોય છે. દૃશ્યમાન વર્ણપટનો વાદળી ભાગ, 455 અને 495 નેનોમીટરની વચ્ચે, વળતરની ઊંડાઈ પર પ્રકાશ પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. વળતર બિંદુની વિભાવના અંગે ચિંતા એ છે કે તે ધારે છે કે ફાયટોપ્લાંકટન 24-કલાકના સમયગાળા દરમિયાન નિશ્ચિત ઊંડાઈ પર રહે છે (સમયમર્યાદા જેમાં વળતરની ઊંડાઈ માપવામાં આવે છે), પરંતુ ફાયટોપ્લાંકટન આઇસોપાઇકનલ્સને કારણે વિસ્થાપન અનુભવે છે જે તેમને દસ મીટર ખસેડે છે. આ પણ જુઓ ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન ગંભીર ઊંડાઈ CO2 ગર્ભાધાન અસર સંદર્ભો પ્રકાશસંશ્લેષણ