గడ్డి ఎందుకు పచ్చగా ఉంటుంది కిరణజన్య సంయోగ క్రియను నిశితంగా పరిశీలించడం

“గడ్డి పచ్చగా ఎందుకు ఉంటుంది?” బహుశ మీరు చిన్నగా ఉన్నప్పుడు ఈ ప్రశ్నను అడిగివుంటారు. మీరు జవాబుతో సంతృప్తిచెందారా? చిన్నపిల్లలు అడిగే ఇటువంటి ప్రశ్నలు చాలా గంభీరమైనవై ఉండగలవు. సామాన్యమైనవని మనం పరిగణించి, వాటికి ప్రత్యేక అవధానాన్నివ్వని అనుదిన విషయాలను మరింత లోతుగా పరిశీలించేలా చేసి, మనం ఎన్నడూ అనుకోని విధంగా నిగూఢమై ఉన్న అద్భుతాలను అవి బయల్పరుస్తాయి.

గడ్డి పచ్చగా ఎందుకు ఉంటుందో అర్థం చేసుకోవడానికి గడ్డితో ఏమాత్రం సంబంధం లేదనిపించేదాన్ని ఊహించుకోండి. పరిపూర్ణ కర్మాగారాన్ని ఊహించుకోవడానికి ప్రయత్నించండి. పరిపూర్ణ కర్మాగారం నిశ్శబ్దంగా పనిచేస్తుంది, చూడడానికి ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది, ఉండదా? కాలుష్యాన్ని వెదజల్లడానికి బదులుగా పరిపూర్ణ కర్మాగారం అది పనిచేసే విధానం ద్వారానే పర్యావరణాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. అవును, అది అందరికీ కాస్త ఉపయోగకరమైనదానిని—నిజానికి కీలకమైనదానిని ఉత్పత్తిచేస్తుంది. అటువంటి కర్మాగారం సౌరశక్తితో పనిచేస్తుంది, మీకలా అనిపించడం లేదా? ఆ విధంగా, దానికి విద్యుత్తు కనెక్షన్లు అవసరం ఉండవు లేక దానికి శక్తిని అందించడానికి బొగ్గు లేక చమురు అవసరం ఉండవు.

నిస్సందేహంగా సౌరశక్తితో నడిచే పరిపూర్ణ కర్మాగారం మానవుని ప్రస్తుత సాంకేతికతకంటే ఎంతో ఉన్నతమైన సోలార్‌ పానెల్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. ఆ పానెల్‌లు చాలా ప్రభావవంతంగావుంటాయి, తయారుచేయడానికి, ఉపయోగించడానికి చౌకగాను, కాలుష్యం ఏమాత్రం వెదజల్లనివిగాను ఉంటాయి. అది ఊహించదగిన అత్యంత అధునాతన సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తుంది, అయినా ఈ రోజుల్లో అత్యంతాధునిక సాంకేతికత విషయంలో జరిగినట్లు అనూహ్యంగా కరెంటు పోవడాలు, బ్రేక్‌డౌన్లు, లేక ఉపకరణాలను అంతులేకుండా ట్యూనింగ్‌ చేయడాలు వంటివి లేకుండానే పరిపూర్ణ కర్మాగారం సాఫీగా పనిచేస్తుంది. పనిచేయడానికి ఏమాత్రం మానవ జోక్యం అవసరం ఉండని విధంగా పరిపూర్ణ కర్మాగారం పూర్తిగా స్వతశ్చలితం అయివుండాలని మనం ఊహిస్తాము. నిజానికి, అది స్వయంగా మరమ్మతు చేసుకునేదిగా, స్వయంగా పోషించుకునేదిగా చివరికి స్వయంగా తన నకళ్ళను తయారుచేసేదిగా ఉంటుంది.

పరిపూర్ణ కర్మాగారం కేవలం కల్పిత విజ్ఞానశాస్త్ర కథేనా? అది సాధించశక్యంకాని కలయేనా? ఎంతమాత్రం కాదు, ఎందుకంటే మీ కాలిక్రింద ఉన్న గడ్డి ఎంత వాస్తవమో పరిపూర్ణ కర్మాగారం కూడా అంతే వాస్తవం. నిజానికి చెప్పాలంటే, అదే అంటే మీ కాలిక్రింద ఉన్న గడ్డే పరిపూర్ణ కర్మాగారం. మీ ఆఫీసులోని మొక్క, మీ కిటికీ అవతలవున్న చెట్టు ఇవన్నీ పరిపూర్ణ కర్మాగారాలే. అసలు, పచ్చని చెట్టు ఏదైనా పరిపూర్ణ కర్మాగారమే! సూర్య కాంతినుండి ఇంధనాన్ని పొందే పచ్చని మొక్కలు కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ను, నీటిని, ఖనిజాలను ఉపయోగిస్తూ ప్రత్యక్షంగాను లేక పరోక్షంగాను దాదాపు భూమ్మీది జీవరాసులన్నింటి కొరకు ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలో అవి కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ను వాతావరణంనుండి తీసివేసి స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్‌ను విడుదల చేస్తూ వాతావరణాన్ని తిరిగి భర్తీ చేస్తాయి.

మొత్తంగా, భూమ్మీదున్న పచ్చని చెట్లు ప్రతి సంవత్సరం 15,000 కోట్లనుండి 40,000 కోట్ల టన్నుల చక్కెరను ఉత్పత్తి చేస్తాయని అంచనా వేయబడుతుంది—ఇది మానవజాతంతటి యొక్క ఇనుము, ఉక్కు, ఆటోమోబైల్‌, వైమానిక కర్మాగారాల మొత్తం ఉత్పత్తికన్నా ఎంతో ఎక్కువ పదార్థం. అవి నీటి అణువులనుండి హైడ్రోజను పరమాణువులను తీసివేసి ఆ హైడ్రోజను పరమాణువులను గాలిలోని కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ అణువులకు జతచేయడానికి సూర్యుని నుండి వచ్చే శక్తిని ఉపయోగిస్తూ దీన్ని చేస్తాయి. ఈ విధంగా అవి కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ను చక్కెర అని పిలువబడే ఒక కార్బోహైడ్రేట్‌గా మారుస్తాయి. ఈ విశిష్టమైన ప్రక్రియే కిరణజన్య సంయోగ క్రియ అని—ఫోటోసింథసిస్‌ అని పిలువబడుతుంది. తర్వాత మొక్కలు తమ క్రొత్త చక్కెర అణువులను శక్తి కొరకు ఉపయోగించగలవు లేక వాటిని ఒకటిగా చేర్చి ఆహార నిల్వ కొరకు స్టార్చ్‌గాను లేక మొక్కనారగా తయారయ్యే దృఢమైన, నారతోకూడిన పదార్థమైన సెల్యులోజ్‌గాను తయారు చేస్తుంది. కాస్త ఆలోచించండి! మీకంటే 90 మీటర్ల ఎత్తుండే ఆ గొప్ప సికోయా వృక్షం చాలావరకు అక్షరార్థంగా పల్చని గాలినుండే తయారౌతుంది. హరితరేణువులు (క్లోరోప్లాస్ట్‌లు) అని పిలువబడే కోటానుకోట్ల సూక్ష్మమైన ‘వస్తువులను కూర్చే వరుస’ల్లో (అసెంబ్లీ లైన్లలో) ఒక కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ అణువును, ఒక నీటి అణువును ఒకదాని తర్వాత ఒకటి చొప్పున కలపడం ద్వారా ఆ మహా వృక్షం తయారయ్యింది. కానీ ఎలా?

“ఇంజన్‌”ను ఒకసారి పరికించడం

పల్చని గాలినుండి (దీనికితోడు నీరు, కొన్ని ఖనిజాలు) సికోయా వృక్షాన్ని తయారుచేయడం నిజంగా అద్భుతం, కానీ ఇది మాయ కాదు. ఇది మానవుని దగ్గరున్నదాన్నంతటినీ మించిన ఎంతో సంక్లిష్టమైన, తెలివితోకూడిన రూపనిర్మాణ, సాంకేతికతల ఫలితమే. శాస్త్రజ్ఞులు కొంచెం కొంచెంగా ఫోటోసింథసిస్‌ యొక్క సంక్లిష్టమైన యాంత్రికమును కనుగొంటూ, అందులో జరుగుతున్న అత్యంత సంక్లిష్టమైన జీవరసాయన చర్యలను ఆశ్చర్యంతో తిలకిస్తున్నారు. దాదాపు భూమ్మీది జీవానికంతటికీ మూలమైన “ఇంజన్‌”లోకి వారితోపాటు మనం కూడా తొంగి చూద్దాము. “గడ్డి పచ్చగా ఎందుకు ఉంటుంది?” అనే మన ప్రశ్నకు బహుశ మనం ఒక జవాబును పొందనారంభిస్తామేమో.

మన నమ్మకమైన సూక్ష్మదర్శినిని బయటకు తీసి మనం ఒక మామూలు ఆకును పరిశీలిద్దాము. మన వట్టి కంటికి ఆకంతా పచ్చగానే కన్పిస్తుంది, కానీ ఇది కేవలం భ్రమ. మనం సూక్ష్మదర్శిని క్రింద చూసే విడివిడి వృక్ష కణాలు అంత పచ్చగా ఉండవు. దానికి బదులుగా, అవి చాలామట్టుకు పారదర్శకంగా ఉంటాయి, కానీ ఒక్కొక్క దాన్లో బహుశ 50 నుండి 100 వరకు చిన్ని ఆకుపచ్చని చుక్కలు ఉంటాయి. ఈ చుక్కలే క్లోరోప్లాస్ట్‌లు, ఇక్కడే కాంతిని గ్రహించే ఆకుపచ్చ రంగులోని పత్రహరితము (క్లోరోఫిల్‌) కనుగొనబడుతుంది, ఫోటోసింథసిస్‌ సంభవించేదీ ఇక్కడే. ఈ క్లోరోప్లాస్ట్‌లలోపల ఏమి జరుగుతుంది?

క్లోరోప్లాస్ట్‌ ఒక చిన్న సంచివంటిది, అందులో థైలకాయిడ్‌లు అనబడే మరింత చిన్న చదునైన సంచులు ఉంటాయి. ఎట్టకేలకు మనం గడ్డిలోని పచ్చదనాన్ని పట్టుకున్నాము. పచ్చని క్లోరోఫిల్‌ అణువులు థైలకాయిడ్ల ఉపరితలంపైన చిందరవందరగా కాదు గానీ జాగ్రత్తగా వ్యవస్థీకరించబడిన కాంతి వ్యవస్థలు (ఫోటోసిస్టమ్‌లు) అనబడే దొంతర్లలో పొదుగబడివుంటాయి. అనేక ఆకుపచ్చ మొక్కలలో రెండు రకాల ఫోటోసిస్టమ్‌లు ఉంటాయి, అవి PSI (ఫోటోసిస్టమ్‌ I) మరియు PSII (ఫోటోసిస్టమ్‌ II). ఈ ఫోటోసిస్టమ్‌లు ఒక కర్మాగారంలోని ప్రత్యేక నైపుణ్యం సంపాదించిన ఉత్పత్తి జట్లుగా పనిచేస్తాయి, ఫోటోసింథసిస్‌లోని క్రమంలో ఒక్కొక్కటి ఒక్కొక్క నిర్దిష్ట చర్యనుగైకొంటాయి.

వ్యర్థంకాని “వ్యర్థం”

సూర్యకాంతి థైలకాయిడ్‌ ఉపరితలాన్ని తాకుతుండగా, కాంతిని మార్చే సంశ్లిష్టాలు (లైట్‌ హార్‌వెస్టింగ్‌ కాంప్లెక్స్‌లు) అని పిలువబడే క్లోరోఫిల్‌ అణువుల PSII సమూహాలు ఆ కాంతిని పట్టుకోవడానికి పొంచివుంటాయి. ఈ అణువులు ఒక నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యంగల ఎరుపు కాంతిని శోషించడం (గ్రహించడం)లో ప్రత్యేకంగా ఆసక్తిని కలిగివున్నాయి. థైలకాయిడ్‌పైన వేర్వేరు స్థానాల్లో, PSI సమూహాలు కాస్త ఎక్కువ తరంగ దైర్ఘ్యంగల కాంతి కొరకు కాచుకుని ఉన్నాయి. ఈలోగా, క్లోరోఫిల్‌ మరియు కరోటినాయిడ్‌ల వంటి కొన్ని ఇతర అణువులు కలిసి నీలి మరియు ఊదా కాంతిని శోచిస్తూ ఉన్నాయి.

మరైతే గడ్డి పచ్చగా ఎందుకు ఉంటుంది? మొక్కలపై పడే అన్ని తరంగ దైర్ఘ్యాలలో కేవలం ఆకుపచ్చ కాంతి మాత్రమే వాటికి నిరుపయోగకరమైనది, అందుకని వేచిచూస్తున్న మన కళ్లకు, కెమేరాలకు అది పరావర్తనం చేయబడుతుంది అంతే. ఆలోచించండి! వసంత ఋతువులోని లేత పచ్చదనాలు, వేసవిలోని మరకతం వంటి ముదురు పచ్చదనాలు చెట్లు ఇష్టపడని, అయితే మానవులమైన మనం అపురూపంగా ఎంచే తరంగదైర్ఘ్యాలనుండి పరిణమిస్తాయి! మానవుని కర్మాగారాలు వెదజల్లే కాలుష్యము, వ్యర్థపదార్థాలవలె కాకుండా, ఒక అందమైన పచ్చిక బయలును లేక ఒక అరణ్యాన్ని మనం వీక్షిస్తున్నప్పుడు ఆహ్లాదకరమైన పచ్చదనంతో మన ప్రాణాలకు సేదదీర్పును కలుగజేస్తూ ఈ “వ్యర్థ” కాంతి నిశ్చయంగా వ్యర్థం చేయబడడంలేదు.

మరల క్లోరోప్లాస్ట్‌ దగ్గరికి తిరిగి వద్దాం, PSII సమూహంలో సూర్యకాంతిలోని ఎరుపు భాగంలోని శక్తి క్లోరోఫిల్‌ అణువులలోని ఎలక్ట్రానులలోకి బదిలీ అవుతుంది, ఈ విధంగా చివరికి ఎలక్ట్రాను ఎంతగా శక్తిమంతం—లేక “ఉద్రిక్తం” అవుతుందంటే అది మొత్తం సమూహంలోనుండే థైలకాయిడ్‌ త్వచంలోని వేచివున్న అణు వాహకం చేతుల్లోనికి గెంతుతుంది. ఒక భాగస్వామినుండి మరొక భాగస్వామి చేతుల్లోకి మారే నాట్యకత్తె వలెనే, ఈ ఎలక్ట్రాన్‌ ఒక అణు వాహకం నుండి మరొక అణు వాహకంలోనికి మారుతూ నెమ్మదిగా శక్తిని కోల్పోతుంది. దానిలో శక్తి సరిపడేంత తక్కువ ఉన్నప్పుడు అది మరొక ఫోటోసిస్టమ్‌ అయిన PSIలోని ఒక ఎలక్ట్రాను స్థానాన్ని భర్తీ చేయడానికి సురక్షితంగా ఉపయోగించబడవచ్చు.—1వ చిత్రం చూడండి.

ఈలోగా, PSII సమూహంలో ఒక ఎలక్ట్రాను తక్కువైంది, దీంతో అది ధనాత్మక ఆవేశం గలదై, తాను పోగొట్టుకున్న ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ స్థానంలో మరొక ఎలక్ట్రాన్‌ కొరకు ఆకలిగొనివుంటుంది. ఎవరో తన జేబు కొట్టేశారని అప్పుడే కనుగొన్న వ్యక్తిలా, PSIIలోని ఆక్సిజన్‌-ఉత్పాదక సంశ్లిష్టం (ఆక్సిజన్‌-ఇవాల్వింగ్‌ కాంప్లెక్స్‌) అని పిలువబడే ప్రాంతం ఖంగారుగా ఉంది. దానికి ఒక ఎలక్ట్రాను ఎక్కడ దొరుకుతుంది? అరే, దొరికింది! సమీపంలోనే ఒక నిర్భాగ్య నీటి అణువు తచ్చట్లాడుతుంది. అది దిగ్భ్రాంతిని కల్గించే సంఘటనను ఎదుర్కోబోతుంది.

నీటి అణువులను చీల్చివేయడం

ఒక నీటి అణువులో కాస్త పెద్దగానే ఉండే ఒక ఆక్సిజన్‌ పరమాణువు, రెండు చిన్న హైడ్రోజను పరమాణువులు ఉంటాయి. PSIIలోని ఆక్సిజన్‌-ఉత్పాదక సంశ్లిష్టంలో మాంగనీసు లోహానికి చెందిన నాలుగు అయానులు ఉంటాయి, ఇవి నీటి అణువులోని హైడ్రోజను పరమాణువులలోనుండి ఎలక్ట్రానులను తొలగిస్తాయి. దాని ఫలితంగా ఈ నీటి అణువు ధనాత్మక ఆవేశంగల రెండు హైడ్రోజను అయానులు (ప్రోటానులు), ఒక ఆక్సిజన్‌ పరమాణువు మరియు రెండు ఎలక్ట్రానులుగా విడగొట్టబడుతుంది. మరిన్ని నీటి అణువులు విభజించబడుతుండగా, ఆక్సిజన్‌ పరమాణువులు ఆక్సిజన్‌ వాయువు యొక్క అణువులుగా కలుస్తాయి, వీటిని మొక్క మన ఉపయోగార్థం గాలిలోకి విడిచిపెడుతుంది. హైడ్రోజన్‌ అయానులు థైలకాయిడ్‌ “సంచి”లో పోగవ్వనారంభిస్తాయి, వాటిని మొక్క తర్వాత ఉపయోగించుకుంటుంది, ఎలక్ట్రానులు PSII సంశ్లిష్టానికి తిరిగి సరఫరా చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. ఈ PSII సంశ్లిష్టం ఇప్పుడు ఈ చక్రాన్ని ఒక్కో క్షణానికి అనేకసార్లు పునరావృత్తం చేయడానికి సిద్ధంగా ఉంది.—2వ చిత్రం చూడండి.

థైలకాయిడ్‌ తిత్తి లోపల హైడ్రోజన్‌ అయానులు నిండిపోవడంతో, అవి బయటపడడానికి దారి వెదకడం మొదలుపెడతాయి. ఒక నీటి అణువు విడగొట్టబడిన ప్రతిసారి రెండు హైడ్రోజన్‌ అయానులు జతచేయబడడం మాత్రమే కాక ఇతర హైడ్రోజన్‌ అయానులు PSII ఎలక్ట్రానులచే థైలకాయిడ్‌ తిత్తిలోనికి ఆకర్షించబడతాయి. ఈ PSII ఎలక్ట్రానులు PSI సంశ్లిష్టానికి చేరవేయబడుతుండగా ఈ ఆకర్షించడం జరుగుతుంది. చాలా తొందరలోనే, హైడ్రోజన్‌ అయానులు కిక్కిరిసివున్న తేనెతట్టులో కోపంతో ఉన్న తేనెటీగల్లా ఝుంకారం చేస్తున్నాయి. అవి ఎలా బయటికి పోగలవు?

ఫోటోసింథసిస్‌ యొక్క బుద్ధిసూక్ష్మతగల రూపకర్త బయటికి మాత్రమే వెళ్లగల మార్గంతో గుండ్రంగా తిరిగే ఒక రివాల్వింగ్‌ ద్వారాన్ని ఒక ప్రత్యేక ఎంజైము రూపంలో అమర్చినట్లు కన్పిస్తుంది. ఈ ప్రత్యేక ఎంజైము, ATP (ఎడినోసిన్‌ ట్రైఫాస్ఫేట్‌) అని పిలువబడే చాలా ప్రాముఖ్యమైన కణ ఇంధనాన్ని తయారుచేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. హైడ్రోజన్‌ అయానులు ఈ రివాల్వింగ్‌ ద్వారం గుండా బలవంతంగా బయటికి తోసుకుపోతుండగా, వినియోగించబడిన ATP అణువులను రీఛార్జి చేయడానికి అవసరమైన శక్తిని అవి సరఫరా చేస్తాయి. (3వ చిత్రం చూడండి.) ATP అణువులు చిన్న సెల్యులార్‌ బ్యాటరీల వంటివి. అవి కణంలో జరిగే అన్ని రకాల ప్రతిచర్యలకు అక్కడికక్కడే చిన్న మొత్తాల్లో శక్తిని సరఫరా చేస్తాయి. అటుతర్వాత, ఈ ATP అణువులు ఫోటోసింథసిస్‌ యొక్క చక్కెర అసెంబ్లీ లైన్లలో అవసరమౌతాయి.

చక్కెర అసెంబ్లీకి ATPతోపాటుగా మరొక చిన్న అణువు అత్యావశ్యకం. అది NADPH (నికొటినమైడ్‌ అడినైన్‌ డైన్యూక్లియోటైడ్‌ ఫాస్ఫేట్‌కు సంక్షిప్త రూపం) అని పిలువబడుతుంది. NADPH అణువులు సరుకుల్ని బట్వాడా చేసే చిన్న చిన్న ట్రక్కులవంటివి, ప్రతి ట్రక్కు ఒక చక్కెర అణువును నిర్మించడానికి ఎంజైముకు అవసరమయ్యే హైడ్రోజను పరమాణువును ఆ వేచివున్న ఎంజైమువద్దకు తీసుకెళ్తుంది. NADPHను సృష్టించడం అనేది PSI సంశ్లిష్టం చేయాల్సిన పని. ఒక ఫోటోసిస్టమ్‌ (PSII) నీటి అణువులను చీల్చి, ATPని సృష్టించడానికి వాటిని ఉపయోగించడంలో బిజీగా ఉండగా, వేరే ఫోటోసిస్టమ్‌ (PSI) కాంతిని శోషిస్తూ, చివరికి NADPHను సృష్టించడానికి ఉపయోగించబడే ఎలక్ట్రాన్లను బయటికి త్రోసివేస్తూ ఉంటుంది. ATP మరియు NADPH అణువులు రెండూ కూడా థైలకాయిడ్‌ బయటవున్న స్థలంలో నిల్వవుంచబడతాయి, భవిష్యత్తులో ఇవి చక్కెర అసెంబ్లీ లైనులో ఉపయోగించబడతాయి.

నైట్‌ షిఫ్టు

ప్రతి సంవత్సరం ఫోటోసింథసిస్‌ ద్వారా వందల కోట్ల టన్నుల చక్కెర సృష్టించబడుతుంది, అయితే ఫోటోసింథసిస్‌లో కాంతిచే శక్తిమంతం చేయబడే ప్రతిచర్యలు నిజానికి ఎటువంటి చక్కెరనూ తయారు చేయవు. అవి తయారు చేసేది ATPని (“బ్యాటరీలు”), NADPHని (“బట్వాడా ట్రక్కులు”) మాత్రమే. ఇక్కడనుండి, థైలకాయిడ్ల బయటనున్న స్థలం అయిన స్ట్రోమాలోని ఎంజైములు చక్కెర తయారుచేయడానికి ATP, NADPHలను ఉపయోగిస్తాయి. నిజానికి, మొక్క కటిక చీకట్లో చక్కెరను తయారుచేయగలదు! మీరు క్లోరోప్లాస్ట్‌ని, బయటనున్న స్ట్రోమాలోని ఒక మూడవ సిబ్బంది (ప్రత్యేక ఎంజైమలు) ఉపయోగించే బ్యాటరీలను మరియు బట్వాడా ట్రక్కులను (ATP మరియు NADPHలను) థైలకాయిడ్లలోపల తయారుచేస్తున్న రెండు సిబ్బంది గుంపులతో (PSI మరియు PSIIలతో) కూడిన కర్మాగారంతో పోల్చవచ్చు. (4వ చిత్రాన్ని చూడండి.) ఆ మూడవ సిబ్బంది స్ట్రోమాలోని ఎంజైములను ఉపయోగిస్తూ, రసాయనిక ప్రతిచర్యల కచ్చితమైన క్రమంలో హైడ్రోజన్‌ పరమాణువులను మరియు కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ అణువులను జతచేయడంద్వారా చక్కెరను తయారుచేస్తుంది. ఈ మూడు సిబ్బంది గుంపులూ పగటివేళ పనిచేయగలవు, కనీసం పగటిపూట ఉత్పత్తి చేయబడిన ATP మరియు NADPH నిల్వలు అయిపోయేంతవరకైనా చక్కెర సిబ్బంది నైట్‌ షిఫ్ట్‌ కూడా చేస్తుంది.

మీరు కణ సంబంధాల్ని కుదిర్చే ఒక విధమైన ఏజెన్సీగా స్ట్రోమాను ఊహించుకోవచ్చు. తమ స్వంతంగా అయితే ఎన్నటికీ కలవకపోయినా, ఒకదాన్ని మరొకదానికిచ్చి “వివాహం” చేయాల్సిన పరమాణువులు, అణువులతో ఈ స్ట్రోమా నిండివుంటుంది. కొన్ని నిర్దిష్ట ఎంజైములు అయితే బలవంతంగా సంబంధం కుదిర్చేవిగా ఉంటాయి.a అవి ప్రోటీను అణువులు, వాటికి ఒకానొక ప్రతిచర్యకొరకు సరీగ్గా సరిపోయే పరమాణువులకు లేక అణువులకు అంటుకుపోయేలా అనుమతించే ప్రత్యేక ఆకృతులు ఉంటాయి. అయితే, అవి కేవలం భావి అణు వివాహజతను పరిచయం చేయడంతోనే సంతృప్తిపడవు. ఈ ఎంజైములు వివాహం జరిగేంతవరకూ ఊరుకోవు, అందుకని అవి భావి దంపతులను పట్టుకుని ఒల్లననే జతలను ఒకదానినొకటి ముఖాముఖిగా తీసుకువచ్చి బలత్కారపు జీవరసాయనిక వివాహాన్ని జరుపుతాయి. పెళ్ళి తంతు ముగిసిన తర్వాత, ఎంజైములు క్రొత్త అణువును విడుదలచేసి ఈ ప్రక్రియను మరల మరల పునరావృతం చేస్తాయి. స్ట్రోమాలో ఎంజైములు పాక్షికంగా పూర్తైన చక్కెర అణువులను నమ్మశక్యంకాని వేగాలతో చేరవేస్తాయి, వాటిని సరైన పద్ధతిలో తిరిగి అమర్చుతూ, ATPతో వాటిని శక్తిమంతం చేస్తూ, కార్బన్‌ డయాక్సైడ్‌ను జతచేస్తూ, హైడ్రోజన్‌ను అంటగడుతూ, చివరికి మూడు-కార్బన్ల చక్కెరను గ్లూకోజ్‌గాను, మరితర వైవిధ్యంగల వాటిగాను మరింతగా పరివర్తనం చెందడానికి కణంలో వేరేచోటికి పంపించివేస్తాయి.—5వ చిత్రం చూడండి.

గడ్డి పచ్చగా ఎందుకు ఉంటుంది?

ఫోటోసింథసిస్‌ కేవలం మౌలిక రసాయనిక ప్రతిచర్య మాత్రమే కాదు. అదొక జీవరసాయన స్వరసమ్మేళనం. దానిలో పైకికన్పించని అద్భుతమైన సంక్లిష్టత ఉంది. మొక్కల జీవ ప్రక్రియలు (ఆంగ్లం) అనే పుస్తకం ఇలా చెబుతుంది: “ఫోటోసింథసిస్‌ అనేది సూర్యుని ఫోటానుల శక్తిని వినియోగించడానికి ఒక గమనార్హమైన, అత్యున్నతంగా క్రమబద్ధీకరించబడిన ప్రక్రియ. మొక్కయొక్క సంక్లిష్టమైన నిర్మాణము, ఫోటోసింథటిక్‌ కార్యకలాపాలను క్రమబద్ధీకరించే నమ్మశక్యంకానంత చిక్కైన జీవరసాయన, జన్యు నియంత్రణలు ఫోటానును పట్టి, దాని శక్తిని రసాయనిక రూపంలోనికి మార్చే మౌలిక ప్రక్రియ యొక్క మెరుగుబాట్లుగా దృష్టించవచ్చు.”

వేరేమాటల్లో చెప్పాలంటే, గడ్డి పచ్చగా ఎందుకుంటుందో కనుగొనడానికి మానవజాతి రూపొందించిన దేనికన్నా కూడా ఎంతో అత్యున్నతమైన రూపనిర్మాణం, సాంకేతికతలు గల దానివైపు ఆశ్చర్యంతో వీక్షించడానికి నడుపుతుంది. స్వయం-క్రమబద్దీకరణ, స్వయం-నిర్వహణ చేసుకునే ఉపసూక్ష్మ “యంత్రాలు” క్షణానికి వేల చక్రాలను, చివరికి లక్షల చక్రాలను (శబ్దము, కాలుష్యము, లేక అశుభ్రత లేకుండా) పూర్తిచేస్తూ, సూర్యకాంతిని చక్కెరగా మారుస్తాయి. గడ్డి పచ్చగా ఎందుకుంటుందో కనుగొనడం అత్యుత్కృష్టమైన రూపకర్త, ఇంజినీరైన మన సృష్టికర్తయగు యెహోవా దేవుని మనస్సును ఒక పరి పరికించే అవకాశాన్ని మనకు ఇస్తుంది. యెహోవా యొక్క అందమైన, జీవపోషక, పరిపూర్ణ కర్మాగారాలలో ఒకదాన్ని మీరు సంతోషపూర్వకంగా మెచ్చుకొన్నప్పుడు, లేకపోతే ఈసారి మీరు ఆ చక్కని పచ్చగడ్డిమీద అలా నడుస్తున్నప్పుడు దానిగురించి ఆలోచించండి.

[అధస్సూచీలు]

[25వ పేజీలోని చిత్రం]

చిన్నఫోటో: Colorpix, Godo-Foto

[26వ పేజీలోని చిత్రం]

ఫోటోసింథసిస్‌ ఈ చెట్టు పెరిగేలా ఎలా చేసింది?

[27వ పేజీలోని చిత్రం]

1వ చిత్రం

[27వ పేజీలోని చిత్రం]

2వ చిత్రం

[28వ పేజీలోని చిత్రం]

3వ చిత్రం

[28వ పేజీలోని చిత్రం]

4వ చిత్రం

[29వ పేజీలోని చిత్రం]

5వ చిత్రం