TNPSC G4 & G6 Botany (தாவரவியல்) உணவூட்டம் மற்றும் ஊட்டச்சத்து (Nutrition & Dietetics)

உணவூட்டம் மற்றும் ஊட்டச்சத்து (Nutrition & Dietetics)

* Von Helmont of John Woodward (1699) :
• நீர் மற்றும் தாதுப்பொருட்கள் தாவரவளர்ச்சிக்கு மிக அவசியம் என நிரூபித்தனர்.

* Saussure (1804 ) :
• தாவர சாம்பலில் இருந்து பெறப்படும் ஆக்சிகரணம் அடைந்த கார்பன், ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன், நைட்ரஜன், சல்பர் தாவர வளர்ச்சிக்கு அவசியம் தேவைப்படுகின்றது.

* Liebig (1840) :
• தாவர வளர்ச்சிக்கு வளிமண்டலத்தில் உள்ள CO2 மூலம் கார்பன் ஊட்டம் அவசியமாகின்றது.

கார்பன் உபயோகம் பொறுத்து உணவூட்ட வகைப்பாடு :

1. ஒளி தற்சார்ப்பு :
அனைத்து தாவரங்களும், நீல பசும் பாசி, பசும் கந்தக பாக்டீரியா

2. வேதி தற்சார்பு :
நைட்ரசோ மோனாஸ், நைட்ரசோ காக்கஸ்

3. ஒளி பிற சார்பு :
ஊதா கந்தக பாக்டீரியா

4. வேதி பிற சார்பு:
அனைத்து விலங்குகள், பூஞ்சை, பெரும்பாலான பாக்டீரியா

5. சாறுண்ணி (அ) மட்குண்ணி:
• பூஞ்சை - ஈஸ்ட்,மியூக்கர், பெனிசிலின் அகாரிகஸ்
• பாக்டீரியா - பேசில்லஸ் சப்டைலிஸ், பேசில்லஸ் மைகாய்ட்டஸ்
• மாசஸ் - ஸ்பிளான்சம்,ஹிப்னம்
• டெரிடோனபட்டா - போட்ரிக்கம்,லைகோபோடியம்
• ஆஞ்ஜியோஸ்பெர்ம் - நியோடியா, மோனோடிராப்பா

6. ஒட்டுண்ணி
* பகுதி அளவு ஒட்டுண்ணி
• தண்டு ஒட்டுண்ணி - விஸ்கம், லோரேன்தஸ்
• வேர் ஒட்டுண்ணி - தீசியம் (சந்தன மரம்) , ஸ்டிர்கா (கரும்பு)

* முழு ஒட்டுண்ணி :
• தண்டு ஒட்டுண்ணி - கஸ்குட்டா
• வேர் ஒட்டுண்ணி - ரப்லீசியா

7. பூச்சி பிடிக்கும் தாவரங்கள் :
* ஒளிசேர்க்கை மூலம் உணவை தயாரிக்க இயலாதவை. காரணம் நைட்ரஜன் சத்து குறைவாக உள்ள மண்ணில் வளர்பவை.
• பிட்சர் பிளான்ட் - நெபந்தஸ்,சாரசீனியா
• சூரிய பனித்துளி தாவரம் - டிரொசீரா
• வீனஸ் பூச்சி பிடிக்கும் தாவரம் - டியோனியா
• பிளோடர் வொர்ட்- யுட்ரிகுலேரியா

* ஏறக்குறைய 60 தனிமங்கள் தாவர சாம்பலில் கிடைக்கப்பட்டாலும், பெரும்பான்மையாக ஒரே தனிமங்கள் அனைத்து தாவரங்களிலும் காணப்படுகின்றது.

* இந்த தனிமங்கள் தாவரத்தின் மீது நேரடி பாதிப்பை ஏற்படுத்தும்.

* இவற்றின் பணியை வேறு எதுவும் ஈடு செய்ய முடியாது.

* தாவரங்களின் சாதாரண வளர்ச்சிக்கு காரணமாக அமையும். தாவரங்களின் இனப்பெருக்கம் குறிப்பிட தனிமத்தை சார்ந்தே இருக்கும்.

* இவற்றின் தேவை மற்றும் பணியின் தன்மையை பொறுத்து Arnon & stout என்பவர்கள் இருவகையாக பிரித்தனர்

கனிமங்களின் தேவையை கண்டறியும் முறைகள் :
1) சாம்பல் பகுப்பாய்வு முறை:
* தாவரப் பொருட்களை 400 - 600°C வெப்பத்தில் எரித்தால் அங்கக பொருட்கள் சாம்பாலாகும்.

* முக்கிய கனிமங்கள் கண்டறியப்பட்டு பெரு, சிறு மூலகம் என பிரிக்கப்படுகின்றது.

2) ஹைட்ரோ போனிக்ஸ் :
* தாவரங்களை நீர், மண் கலந்த ஒரு ஊட்ட ஊடகத்தில் வளர்ப்பது ஆகும்.
* எ.டு : மலர்செடிகள், அலங்கார செடிகள், தோட்டகலை செடிகள்
• Sach's ஊடகம் 1860
• Knop's ஊடகம் 1865
• Shiev's ஊடகம் 1875
• Hogaland's ஊடகம் 1938
• Evan's ஊடகம் 1953

3) ஏரோபோனிக்ஸ் :
* தாவர வேர்களை காற்றில் தெரியுமாறு வைத்து அவ்வப்போது ஊட்ட ஊடகத்தை வேர்களில் தெளித்து தாவரத்தை வளர்க்கும் முறை

4) திட ஊடக வளர்ப்பு :
* தாவரங்கள் மணல் (அ) நொறுக்கப்பட குவார்ட்ஸ் ஊடகங்களில் வளர்க்கப் படுகின்றன. இதற்கு சொட்டுநீர் பாசன முறையில் ஊட்ட ஊடகம் செலுத்தப்படுகின்றது.

முக்கிய கனிமங்களின் செயலியல் பங்கும் பற்றாக்குறையால் ஏற்படும் அறிகுறிகளும் :

ஒளிச்சேர்க்கை (Photo Synthesis) :

* ஒளிச்சேர்க்கை என்பது "ஒளியின் உதவியால் உருவாக்குதல்” என்பது பொருள் ஆகும்.

* இந்த செயல் தான் அனைத்து உயிர் வேதி வினைகளுக்கும் அடிப்படையாக உள்ளது.

* இது நீருக்கும் CO2-க்கும் இடையே நடைபெறும் ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற ஒடுக்க வினையாகும்.

* ஒரு வருடத்திற்கு 75 X 10^12 kg அளவு கார்பன் (CO2 வடிவம் ) ஒளிச்சேர்க்கை மூலம் 17000 மில்லியன் டன் அளவு உலர் எடையாக மாற்றப்படுகின்றது.

* இது 99 % கடல் தாரவரங்களில் நடக்கின்றது.

* புவியின் மீது சூரிய ஒளியில் 0.2 % அளவு மட்டுமே ஒளிச்சேர்க்கைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

* கண்ணுறு ஒளியின் அலை நீளம் 390 -790 nm ல் உள்ள ஆற்றல் போட்டான் (அ) குவாண்டம் எனப்படும்.

* ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒளி உயிர் வேதியியல் நிகழ்வு (கூடுகை + உள் செயலியல்) இதில் கனிமப்பொருட்களான H2O மற்றும் CO2, ஒளி மற்றும் நிறமிகளால் சிதைக்கப்பட்டு கரிமபொருளான கார்போஹைட்ரேட்டாக மாற்றும் நிகழ்ச்சி - இதில் ஆக்சிஜன் வெளியேற்றப்படு கின்றது.

* ஒளி ஆற்றலானது வேதி ஆற்றலாக மாற்றப்படுகின்றது.

* முதன் முதலாக உண்மையான ஒளிச்சேர்க்கை சயனோபாக்டீயாவில் (நீலபசும் பாசி BGA) ஆரம்பித்தது.

* பூஞ்சை, கஸ்குட்டா தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை நடைபெறுவதில்லை,

* யூக்ளினா - தாவரங்களுக்கும் விலங்கினங்களுக்கும் இடைப்பட்ட உயிரியாக அறியப்படுகின்றது. சூரிய ஒளி கிடைக்கும் பொழுது தனது பச்சையத்தின் மூலம் உணவை தானே தயாரித்துக் கொள்ளும். சூரிய ஒளி இல்லாத இருளின் போது சிறிய உயிர்களை விழுங்கி உணவு தேவையை நிவர்த்தி செய்யும்.

* சிவப்பு மற்றும் ஊதா நிற ஒளிகற்றையில் அதிக அளவு ஒளிச்சேர்க்கை நடக்கும்

ஒளிச்சேர்க்கை தளம்:
* ஒரு தாவரத்தின் அனைத்து பசுமையான பகுதிகளும் ஒளிசேர்க்கையில் ஈடுபடுகின்றன. அதில் முக்கிய உறுப்பு இலைகள் ஆகும்.

* ஒரு கன மில்லி மீட்டர் பகுதியில் அரை மில்லியனுக்கும் அதிகமான பசுங்கணிகங்கள் காணப்படுகின்றன.

* பசும்பணித்தின் அளவு 4-6 மைக்ரான் வரை உள்ளது. தட்டையாக காணப்படும்.

* உயர் தாவரங்களில் இரு வகையான ஒளிசேர்க்கை நிறமிகள் உள்ளன.
1. குளோரோபில்
2. கரோட்டினாட்டுகள்


1. குளோரோபில் :
* இதில் மொத்தம் 9 வகைகளைக் கண்டறிந்தவர்கள் Arnoff ad Allen 1966)

* இவை சிவப்பு மற்றும் ஊதா நிற ஒளியை ஈர்த்து பச்சை நிறமாக பிரதிபலிப்பதால் பசுமையாக காணப்படும்.

* பச்சையம் அல்லாதவை துணை நிறமிகள் ஆகும்.

* நிறமிகள் சேர்ந்து உருவாக்கும் நிறமி தொகுப்பு ஒளி தொகுப்பு (photo system) எனப்படும்.

* ஒரு ஒளித்தொகுப்பில் 250 - 400 வரை நிறமி மூலக்கூறுகள் காணப்படும்.

* நிறமிகள் நிறைந்து காணப்படும் கிரானா மெடுல்லா தான் ஒளிசேர்க்கை மையம் (active centre) ஆகும்.

* அவற்றிற்கு quantosomes என்று பெயர். பெயரிட்டவர் : Park & Biggins

* 2 வகை ஒளி தொகுப்பு உள்ளது.

PSI - ஒளிதொகுப்பு :
• I- பச்சையம் a அதிகம்
• துணை நிறமி குறைவு
• கவர்கின்ற ஒளி ஆற்றல் 700 nm. எனவே இது P700 என அழைக்கப்படுகின்றது.
• காணப்படும் இடம் கிரானா ஸ்ட்ரோமா, தைலகாய்டு

PS II- ஒளிதொகுப்பு :
• II - பச்சையம் a குறைவு
• துணை நிறமி அதிகம்.
• கவர்கின்ற ஒளி ஆற்றல் 680 nm. எனவே இது P680 என அழைக்கப்படுகின்றது.
• காணப்படும் இடம் கிரானா
• துணை நிறமி கவர்கின்ற ஒளி ஆற்றல் பச்சையம் a விற்கு கடத்தப்படும்.

குளோரோபில் 'a' :
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு : C55 H72 O5 N4 Mg
• மூலக்கூறு எடை : 893
• CH3 group இணைப்பு III வது கார்பனில் - II வது பைரோல் வளையத்தில் காணப்படும்.
• இவை மெக்னிசியத்தின் கீலேட் உப்புகளாகும்.
• தலைப்பகுதி அளவு 15 x 15A° : வால்பகுதி அளவு 20A° அளவு
• அதிகம் ஈர்க்கும் ஒளி அலை நீளம்: 430 nm , 878 nm, 662 nm
• மிக அதிக அளவில் காணப்படும் (முதன்மை நிறமி)
• இது உலக பச்சையம் எனப்படும் (Universal Chlorophyll)

குளோரோபில் 'b' :
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு : C55 H70 O6 N4 Mg
• மூலக்கூறு எடை : 907
• CHO group III வது கார்பனில் - II வது பைரோல் வளையத்தில் காணப்படும்.
• அதிகம் ஈர்க்கும் ஒளி அலை நீளம் : 430 nm, 595 m,644 nm
• அனைத்து தாவரங்களில் காணப்படும் (பாக்டீரியா தவிர ) குளோரோபில் 'c'
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு : C35 Hz 05 N4 Mg
• மூலக்கூறு எடை : 712
• அதிகம் ஈர்க்கும் ஒளி அலை நீளம் : 447 nm, 579 nm
• பழுப்பு பாசி, டையாட்டத்தில் காணப்படுகின்றது.

குளோரோபில் ‘d':
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு : C55 H70 O6 N4 Mg
• மூலக்கூறு எடை : 895
• அதிகம் ஈர்க்கும் ஒளி அலை நீளம் : 447 nm , 548 nm , 688 nm
• சிவப்பு பாசிகள் காணப்படுகின்றது.

குளோரோபில் 'e':
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு - அறிய படவில்லை
• அதிகம் ஈர்க்கும் ஒளி அலை நீளம் : 415, 654 mm
• உச்சரீரியா, டிரைபோநிமா (xanthophyta)

பாக்கரியா குளோரோபில் 'a' :
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு : C55 H70 O6 N4 Mg
• மூலக்கூறு எடை :911
• அதிகம் ஈர்க்கும் ஒளி அலை நீளம் : 358 nm, 391 nm, 577 nm, 733 nm
• அனைத்து ஒளிசேர்க்கை பாக்டீரியங்களில் காணப்படுகின்றது.
• Heliophytes : ஒளி விரும்பும் தாவரம் - a:b ratio - 5:5 = 1
• Sciophytes : நிழல் விரும்பும் தாவரம் - a:b ratio - 1.4 = 1
• Common plants : பொதுவான தாவரம் - a:b ratio - 2.5-3.5 = 1

கரோட்டினாய்டுகள் :
* குளோரோபில் : கரோட்டினாய்டுகள் , விகிதம் = 5:1
* 2 வகைப்படும் : கரோட்டின்,சேந்தோபில் (Xanthophylls)

கரோட்டின் :
• முதலில் கேரட்டின் வேரில் இருந்து பிரித்தெடுத்தவர் : waken roder (1891)
• மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு : C40 H56
• மூலக்கூறு எடை : 536
• C40 H56 + 2H2O -> 2 C20 H29 OH (வைட்டமின் A)

சேந்தோபில் (Xanthophylls):
மிக அதிக அளவில் காணப்படும் நிறமி - leutin : C40 H56 O2

குளோரோபில் உருவாக்கம் :
சக்சினைல் CoA + கிளைசின் (Light)-> புரோட்டோ குளோரோபில் -> குளோரோபில் 2H
எனவே குளோரோபில் உருவாக்கத்திற்கு ஒளி மிக அவசியம் ஆகும்.

ஒளிச்சேர்க்கை வினைகள் :
2 வகைப்படும்
1. ஒளிவினை (light reaction) :
• சூரிய ஒளியாற்றல், நீர் ஆகியவற்றை ஈடுபடுத்தி ATP (energy) , NADPH2 (reducing power) ஆகியன உருவாக்கும் வினை .

2. இருள் வினை (Dark reaction) :
• ATP, NADPH2 பயன்படுத்தி CO2 வை கார்போஹைட்ரேட்டாக ஒடுக்கும் வினை.

Mechanism of Photo Synthesis ஒளி பாஸ்பரிகரணம்:
• PS II , ஒளியின் போட்டான்களை உட்கவரும் பொழுது அது கிளர்ச்சி அடைந்து எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கும்.
• அது எலக்ட்ரான் கடத்து சங்கிலி வழியாக கடத்தப்படும்.
• அப்போது ADP உடன் ஒரு பாஸ்பேட் தொகுப்பு ATP உருவாக்கும்.
• இதுவே ஒளி பாஸ்பரிகரணம் எனப்படும்.
• அப்பொது PS II ஆக்சினேற்ற நிலையில் உள்ளது. இது நீரை புரோட்டான், எலக்ட்ரான் மற்றும் O2 வாக பிளக்கும் திறனை அளிக்கும்.
• எனவே ஒளியின் உதவியால் நீர்ஒளி பிளத்த ல் (photolysis of water) நடக்கின்றது.
• இந்நிகழ்ச்சிக்கு Mn, Ca, Cl அயனிகள் தேவை. அப்போது உருவாகும் e- ஐ, PS II ஒடுக்க நிலைக்கு கொண்டு வரும் • இது போவே PS I லும் நடக்கின்றது.

சுழற்சி மற்றும் சுழற்சியில்லா பாஸ்பாரிகரணம் (Cyclic & noncylic photophosphorylation) :
• பசும் கணிகத்தில் ஒளி பாஸ்பரிகரணம் 2 வழிகளில் நடைபெறுகின்றன.

சுழற்சியில்லா பாஸ்பாரிகரணம்/z Scheme : Noncylic photophosphorylation
• ஒளி ஆற்றல் 680 nm மேல் இருக்கும் பொழுது தூண்டப்படுகின்றது.
• Ps I , PS II இரண்டு நிகழ்வுகளும் தைலகாய்டுகளில் நடக்கும்.

PS I:
• எலக்ட்ரான் ஆற்றலுடன் வெளியேற்றப்பட்டவுடன் ஒரு காலியிடம் ஏற்படும். அந்த எலக்டரான் NADP+ ஐ ஒடுக்கம் அடைய செய்வதற்காக ஃபெரடாக்சினுக்கு கடத்தப்படும்.

PS II :
• தூண்டபட்டவுடன் வெளியேறும் e- , PS 1 ல் ஏற்பட்டுள்ள காலியிடத்தை நிரப்ப பிளாஸ் டோகுயினோன், சைட்டடோகுரோம் b6, சைட்டோகுரோம் f, பிளாஸ்டோ சயனின் வழியே கடத்தப்படுகின்றது.

• அப்பொது ADP உடன் ஒரு பாஸ்பேட் சேர்க்கப்பட்டு ATP உருவாக்கப்படுகிறது.

• எலக்ட்ரான் எங்கிருந்து வெளியேறியதோ அந்த இடத்திற்கு மீண்டும் வருவதில்லை. எனவே இது சுழற்சியில்லா e கடத்தல் என்றும், பாஸ்பேட் சேர்ப்பும் நிகழ்வதால் ஒளி பாஸ்பரிகரணம் எனவும் சுட்டப்படுகின்றது. இது Z வடிவில் உள்ளதால் z வழிமுறை எனப்படும்.

சுழற்சி ஒளிபாஸ்பாரிகரணம் : (Cyclic Photo phosphorylation)
நிகழக் காரணம் :
1. PS 1 மட்டும் செயல்படும் போது
2. நீர் ஒளிப்பிளப்பு நிகழாத போது
3. அதிக அளவு ATP தேவைபடும் போது
4. ஒடுக்கத்திற்கு தேவையான NADP+ கிடைக்காத போது.
• கிரானா, ஸ்ட்ரோமாவில் உள்ள தைலகாய்டுகளில் நடக்கும்.
• 680 nm விற்கு அதிகமான அலைநீளம் கொண்ட ஒளி கற்றையால் தூண்டப்படும்.
• வெளியேற்றப்படும் e- சுழற்சிக்கு பின் தன் பழைய இடத்திற்கே வந்து சேரும்.
• ADP + iP + 8000 cal / mole (ATP ase)-> ATP + H2O

இருள் வினைகள் / கால்வின் சுழற்சி :
* ஒளிவினையில் உண்டான ATP, NADPH2 உதவியால் CO2 ஆனது கார்பேஹைட்ரேட்ராக ஒடுக்கம் அடை தலை ஊக்குவிக்கும் வினை.

* நொதிகளின் உதவியால் கார்பன் நிலை நிறுத்தப்படுகின்றது. இது சுழற்சி முறையில் நடக்கும்.

* கண்ட றிந்தவர் Melvin calvin. இதற்கு 1961ல் நேபால் பரிசு பெற்றார்.

* இதற்கு குளோரெல்லா, சினிடிடெஸ்ரூஸ் தாவரத்தில், C^(14) ஜசோடோப்பை பயன்படுத்தி கண்டறிந்தார்.

* இது அனைத்து ஒளிச்சேர்க்கை தாவரங்களிலும் நடக்கின்றது.

* இது 3 வழிகளில் நடக்கும்
• CO2 நிலைநிறுத்தப்படுதல் - Carboxylation phase
• ஒடுக்க நிலை Reduction phase
• RuBP மீண்டும் உருவாதல் - Regeneration phase

* CO2 வை ஒரு நிலையான கார்பேஹைட்ரேட்டாக மாறும் நிகழ்வு

* Co2 ஏற்கும் பொருள் ரிபுலோஸ் 1, 5 பாஸ்பேட் (5 கார்பன் கொண்ட சேர்மம்)

* 1 மூலக்கூறு கார்பன் டை ஆக்ஸைடை RuBP ல் நிலை நிறுத்தலை ஊக்குவிக்கும் நொதி RuBP கார்பாக்ஸிலேஸ் ஆகும்.

* இதன் விளைவாக உண்டாகும் 6 கார்பன் கூட்டுபொருள் மிகவும் நிலைபெற்றது இது 3 கார்பன் அணுக்களை கொண்ட 2 மூலக்கூறு பாஸ்போ கிளிசரிக் அமிலமாக பிளவுரும்.

* முதல் நிலையான கார்பன் சேர்மம் 3C என்பதால் இதற்கு C3 சுழற்சி என்று பெயர்.

கால்வின் சுழற்சியில் இடையீட்டு பொருட்கள் :
* C3 - பாஸ்போ கிளிசராஸ்டிஹைடு
* C4 - எரித்ரோஸ்
* C5 - சைலூலோஸ்
* C6 - கிட்டோ அமிலம்
* C7 - சீடோ ஹெப்டுலோஸ்

Rubisco நொதி :
* மிக முக்கியமானது '
* இது ஸ்ட்ரோமாஸில் காணப்படும்
* குளோரோ பிளாஸ்டில் 16 % உள்ளது.
* 6 முழு கார்ப்பின் சுழற்சி மூலம் 1 மூலக்கூறு குளுகோஸ் உருவாகும்.

C4 சுழற்சி / Hatch & Slak பாதை (1965) :
* ஒரு சில தாவரங்கள் 3C சேர்மமான பாஸ்போகிளிசிரிக் அமிலத்திற்கு பதிலாக 4c சேர்மங்களான ஆக்ஸாலோ அசிட்டிக் அமிலம், மாலிக் அமிலம், அஸ்கார்பிக் அமிலம் போன்றவற்றை உண்டாக்குகின்றன. இவை C4 தாவரம் எனப்படும்.

* இதை கரும்பு, மக்காசோளம் தாவரத்தில் கண்டறிந்தவர் - ஹேட்ச் மற்றும் ஸ்லாக்

* இது 1500 சிற்றினங்களில் (அன்ஜியோஸ்பெர்ம் - ஒரு வித்திலை) காணப்படுகின்றது.

* குறிப்பாக Graminae, cyperaceae குடும்பங்களில் உள்ளது.

* C4 தாவரங்களில் இரு வடிவ பசும் கணிகங்கள் உள்ளது (Dimorphic Chloroplast).

* அதாவது இலையிடை திசு செல் (mesophylls) உள்ள பசுங்கணித்தில் கிரானா உண்டு.

* கற்றை உறை செல் (Bundle Sheath cells) உள்ள பசுங்கணித்தில் கிரானா இல்லை.

* இதனால் ஒளி வினை, இருள் வினை தனித்தனியே நடக்கின்றது.

C4 தாவரங்கள் சிறப்புகள் :
1. உற்பத்தி அதிகம் தரும் தாவரங்க ள் (effective plants)
2. வளிமண்ட co2 அளவு வளர்ச்சியை பாதிப்பதில்லை
3. குறைந்த அளவு CO2 போதுமானது (8-10 ppm)
4. 12 NADPH2 (36ATP) + 30 ATP = 66 ATP (ஒரு குளுகோஸ் மூலக்கூறு உற்பத்திக்குத் தேவை)
• எனவே விஞ்ஞானிகள் C, தாவர வகைகளை (நெல், கோதுமை, பார்லி) C4 தாவரங்களாக மாற்றுகின்றனர். இதனால் உற்பத்தி அதிகமாக கிடைக்கின்றது.

CAM தாவரம் | Crassulacean Acid Metabolism :
* c3, C4, தவிர 3வது வகை CO2 நிலைநிறுத்தல் crassulacea குடும்பத்தில் காணப்படுகிறது.

* கண்ட றிந்தவர் : Cleary and Rouhani எ.டு : ஒப்பன்ஷியா, செரல், அலோ, அகேவ் அன்னாசி இலைத் துளைகள் அமுக்கப்பட்டு காணப்படுவதால் முதன்மை CO2 நிலைநிறுத்துதல் இரவு பொழுதிலும் ஒளிவினைகள் பகல் பொழுதிலும் காணப்படும். மேலும் c3 சுழற்சி பகல் பொழுதிலும் நடக்கின்றது.

* இலையிடை திசுக்களில் நடக்கின்றது. கற்றை உறை செல்கள் காணப்படுவதில்லை
30 ATP = 12 NADPH2 = 1 குளுகோஸ்

C2 சுழற்சி (ஒளி சுவாசம்) :
* கண்ட றிந்தவர் : Krofkov
* மேலும் விளக்கம் அளித்தவர் : Decker & Tio

ஒளிச்சவாசம் அல்லது C2 சுழற்சி :
* விலங்குகள் மற்றும் பாக்டீரியங்களில் இருட் சுவாசம் என்ற ஒருவகை சுவாசம் மட்டுமே நடை பெறுகிறது.

* இது ஒளி இருப்பதாலோ அல்லது இல்லாததாலோ பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஆனால் சில பசுந்தாவரங்களில் ஒளிச்சுவாசம் மற்றும் இருட் சுவாசம் என இரு வேறுபட்ட சுவாச வகைகள் உள்ளன.

* ஒளி இருக்கும் போது ஒளிச்சேர்க்கை செய்யும் திசுக்களில் வழக்கத்தை விட அதிகமாக நடைபெறுகின்ற சுவாசம், ஒளிச்சுவாசம் (photorespiration or light respiration) எனப்படும். இந்நிகழ்ச்சியின் போது அதிக அளவு CO2 வெளியேற்றப்படுகிறது.

* ஒளிச்சுவாசம் மூன்று செல் நுண்ணுறுப்புகளில் நடைபெறுகிறது. அவையாவன பசுங்கணிகங்கள், பெராக்ஸிசோம்கள் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாக்கள்.

* ஆக்ஸிஜன் அதிக அளவு இருக்கும் போது RuBP ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகிறது. இதுவே ஒளிச்சுவாசத்தின் முதல் வினையாகும்.

* இவ்வினையாவது கார்பாக்ஸிலேஸ் எனப்படும் ரூபிஸ்கோ (Rubisco : Ribulose bishosphate carboxylase) நொதியினால் ஊக்குவிக்கப்படுகிறது.

* இவ்வாறு RuBP ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைவதால் பாஸ்போ கிளைக்காலிக் அமிலம் என்ற 2c சேர்மமும், பாஸ்போகிளிசரிக் அமிலம் (PGA) என்ற 3C சேர்மமும் உண்டாகின்றன.

* இவற்றில் PGA கால்வின் சுழற்சில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாஸ்போ கிளைக்காலிக் அமிலத்திலிருந்து ஒரு பாஸ்பேட் மூலக்கூறு நீக்கப்பட்டு கிளைக்காலிக் அமிலம் உண்டாக்கப்படுகிறது. கீழ்க்கண்ட வினைகள் பசுங்கணிகத்தில் நடை பெறுகின்றன.

* பசுங்கணிகத்திலிருந்து கிளைக்காலிக் அமிலம் பெராக்ஸிசோமிற்கு செல்கிறது. அங்கு கிளைக்காலிக் அமிலம் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைந்து கிளை ஆக்சாலிக் அமிலம், ஹைட்ரஜன் பெராக்ஸைடு ஆகியவை உருவாகின்றன. பின்னர் கிளை ஆக்சாலிக் அமிலத்திலிருந்து கிளைஸின் உண்டாகிறது.

* பின்னர் கிளைசின் மூலக்கூறுகள் பெராக்ஸி சோமிலிருந்து மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்கு செல்கின்றன. அங்கு இரண்டு கிளைசின் மூலக்கூறுகள் இணைந்து ஒரு சீரைன் மூலக்கூறு, NH3 மற்றும் Co2 ஆகியவை உண்டாகின்றன.

* இவ்வினையின் போது NAD+ , NADH2- வாக ஒடுக்கமடைகிறது.

* மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உருவான சீரைன் என்ற அமினோ அமிலம் பெராக்ஸிசோமை அடைகிறது. இங்கு இது ஹைடிராக்ஸி பைருவிக் அமிலமாக மாற்றமடைகிறது. ஹைடிராக்ஸி பைருவிக் அமிலம் NADH2 உடன் வினைபுரிந்து கிளிசரிக் அமிலமாக ஒடுக்கமடைகிறது.

* கிளிசரிக் அமிலம் பெராக்ஸிசோமிலிருந்து பசுங்கணிகத்திற்கு செல்கிறது. அங்கு கிளிசரிக் அமிலம் ATP மூலக்கூறுடன் பாஸ்பரிகரணம் அடைந்து பாஸ்போ கிளசரிக் அமிலம் (PGA) உண்டாகிறது.

* இது கால்வின் சுழற்சியில் நுழைகின்றது. ஒளிச்சுவாச நிகழ்ச்சியின் போது மைட்டோகாண்ட்ரியாவுக்குள் விடுவிடுக்கப்பட்ட ஒரு மூலக்கூறு CO2 மீண்டும் நிலைநிறுத்தப்படுகிறது.

* ஒளிச்சுவாசமானது ஒளிச்சேர்க்கை கார்பன் ஆக்ஸிஜனேற்ற சுழற்சி அல்லது C2 சுழற்சி எனவும் அழைக்கப்படும்.

* அதிக ஒளி, குறைவான Co2 ஆகிய சூழ்நிலைகளில் ஒளிச்சுவாசம் தாவரங்களை, ஒளி ஆக்ஸிஜனேற்ற சிதைவிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

* அதாவது ஒளியாற்றலை பயன்படுத்திக் கொள்ள போதுமான அளவு CO2 இல்லையெனில் அதிகப்படியான ஒளியாற்றலானது தாவர செல்களை ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்து சிதைத்து விடும். இந்த நிகழ்ச்சியானது ஒளி ஆக்ஸிஜனேற்ற சிதைவு எனப்படும்.

* இருப்பினும், ஒளிச்சுவாசம் என்ற நிகழ்ச்சி அதிகப்படியான ஒளி ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை பயன்படுத்திக்கொள்வதன் மூலம் தாவரங்களை ஒளி ஆக்ஸிஜனேற்ற சிதைவிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

* O2 அளவு அதிகரிக்கும் போது ஒளிச்சுவாசத்தின் வீதம் அதிகரிக்கும். Co2 அளவு அதிகரிக்கும் போது ஒளிச்சுவாசத்தின் வீதம் குறைந்து ஒளிர்ச்சேர்க்கையின் வீதம் அதிகரிக்கிறது.

ஒளிசேர்க்கை பாதிக்கும் காரணிகள் :
1. ஒளி
2. வெப்பநிலை
3. Co2
4. O2
5. நீர்
6. மாசுபடுத்தும் காரணிகள்
7. குளோரோபில் உற்பத்தி அளவு
8. இலை புரோட்டோபிளாசம்
9. வேதிப் பொருட்கள்
10. தாதுப்பொருட்கள்