Compensation point
ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವು (ಐ. ಸಿ.) ಬೆಳಕಿನ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಮೇಲಿನ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ದರವು ಜೀವಕೋಶದ ಉಸಿರಾಟದ ದರಕ್ಕೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಮಾರ್ಗಗಳ ಮೂಲಕ CO2 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಉಸಿರಾಟದ ಬಿಡುಗಡೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ O2 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಆಮ್ಲಜನಕದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಬಿಡುಗಡೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾಂಪೆನ್ಸೇಷನ್ ಪಾಯಿಂಟ್ಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಇತರ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಅಸ್ಥಿರಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾದುದು CO2 ಸಾಂದ್ರತೆ-CO2 ಕಾಂಪೆನ್ಸೇಷನ್ ಪಾಯಿಂಟ್. ಹಗಲಿನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ನಿವ್ವಳ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವ ಸಮಯವನ್ನು ಕಾಂಪೆನ್ಸೇಷನ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಮೀಕರಣದ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ, ಪರಿಹಾರ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ನಿವ್ವಳ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಮೀಕರಣವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಗಳು ದ್ಯುತಿ ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಉಸಿರಾಟದ ಮೂಲಕ CO2 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ CO2 ಅನ್ನು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಏಕೀಕರಣವು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (1980ರ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ 0.343 hPa), ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ನಿವ್ವಳ ಸಮೀಕರಣವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವ ವಿಕಿರಣವಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮುಂಜಾನೆ ಮತ್ತು ಸಂಜೆ ತಡವಾಗಿ, ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದರಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿ ಉಸಿರಾಟದ ದರಗಳ ಮೇಲೂ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ CO2 ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಒಲವು ತೋರುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಕಡಿಮೆ CO2 ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ದ್ಯುತಿ ಉಸಿರಾಟಕ್ಕೆ ಒಲವು ತೋರುತ್ತವೆ, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ CO2 ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿದಂತೆ, ಯಾವುದೇ ನಿವ್ವಳ ಇಂಗಾಲದ ಸಮೀಕರಣವು ಸಂಭವಿಸದಿದ್ದಾಗ ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವು ಐಸಿ ಆಗಿದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಜೀವಿಯು ಜೀವರಾಶಿಯನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ನಿರ್ಮಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಿವ್ವಳ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವೂ ಸಹ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಐಸಿ ಒಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಮುಂಜಾನೆ ಮತ್ತು ಮುಂಜಾನೆ ತಲುಪಬಹುದು. ಬೆಳಕಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಉಸಿರಾಟವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಳದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಮಟ್ಟವು ದಿನದ ಬಹುಪಾಲು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಜಲವಾಸಿ ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ, ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವು ನೀರನ್ನು ಭೇದಿಸುವ ಬೆಳಕು ಅದೇ ಸಮತೋಲಿತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಆಳವಾಗಿದೆ. ಸಿಒ2 ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವು (ಸಿಒ2) ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ದರವು ಉಸಿರಾಟದ ದರಕ್ಕೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವ ಸಿಒ2 ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ. ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳ ನಡುವೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆಃ ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ, ಸಸ್ಯದಲ್ಲಿನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯವು 40-100 μmol/mol ನಿಂದ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯಗಳು 3-10 μmol/mol ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತವೆ. C2 ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಂತಹ ದುರ್ಬಲ CCM ಹೊಂದಿರುವ ಸಸ್ಯಗಳು 25 μmol/mol ನಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯಂತರ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು. ಮೈಕ್ರೋಮೋಲ್/ಮೋಲ್ನ ಘಟಕವನ್ನು ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಪಾಸ್ಕಲ್ಗಳಲ್ಲಿ CO2ನ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡ ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು; ವಾತಾವರಣದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ, 1 ಮೈಕ್ರೋಮೋಲ್/ಮೋಲ = 1 ಪಿಪಿಎಂ ≈ 0.1 ಪಿಎ. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮಾದರಿಗಾಗಿ, ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯದ ಉಸಿರಾಟದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ CO2 ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವು ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಫೋಟೊಕಾಂಪೆನ್ಸೇಷನ್ ಪಾಯಿಂಟ್ (κ *) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ರುಬಿಸ್ಕೋದ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ CO2 ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ-ಎಲೆಗಳ ಐಸೊಟೋಪಿಕ್ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯದಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದು, ಅಥವಾ ತಿದ್ದುಪಡಿಯೊಂದಿಗೆ C * ನ ಮಧ್ಯಂತರ "ಸ್ಪಷ್ಟ" ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೈಸ್ಕ್ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ಸಿ * ಇಂಗಾಲದ ಪುನಸ್ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಫೋಟೋಸ್ಪಿರೇಷನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಂದ ಇಂಗಾಲದ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಮರುಪೂರಣದ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಿ2 ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿ * ಮಾತ್ರ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ವಾಡಿಕೆಯಂತೆ ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಇನ್ನೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬಿಂದುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್ಟ್ರಾಪೋಲೇಷನ್ನಿಂದ ಪಡೆಯಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಆದರೂ ಅವು ಈ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ರುಬಿಸ್ಕೋ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ (p (O2)) κ ಮತ್ತು κ * ಎರಡೂ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಉಸಿರಾಟದ ದರಗಳ ತಾಪಮಾನ-ಅವಲಂಬನೆಯಿಂದಾಗಿ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೂ ಸಹ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಇದು ವಿಕಿರಣಕ್ಕೂ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ರುಬಿಸ್ಕೋಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರಕವಾದ ರುಬಿಪಿಯನ್ನು (ರಿಬ್ಯುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್) ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬೆಳಕು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ, ಯಾವಾಗಲೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಆರ್. ಯು. ಬಿ. ಪಿ. ಇರುತ್ತದೆ; ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ, ಆರ್. ಯು. ಬಿ. ಪಿ. ಯ ಕೊರತೆಯು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ κ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸಾಗರ ಪರಿಸರದ ಉಸಿರಾಟವು ನೀರಿನ ಕಾಲಮ್ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳೆರಡರಿಂದಲೂ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ನಾಶ ಅಥವಾ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಬೆಳಕು, ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು CO2 ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಪಾಚಿಗಳ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಚೆನ್ನಾಗಿ ಬೆರೆತ ನೀರಿನ ಕಂಬಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ಟನ್ ಸಮಾನವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನಿವ್ವಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಪರಿಹಾರದ ಆಳಕ್ಕಿಂತ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಹಾರದ ಆಳಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗೆ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳ ನಿವ್ವಳ ನಷ್ಟವಿದೆ. ನಷ್ಟವು ನಿವ್ವಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಮೀರಿದರೆ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೀವಿಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸಾಗರದಲ್ಲಿ ಫೈಟೊಪ್ಲಾಂಕ್ಟನ್ನ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟದ ನಡುವಿನ ಪರಿಹಾರದ ಆಳವು ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರಬೇಕುಃ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು, ನೀರಿನ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ಟನ್ನ ಜೈವಿಕ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ. ನೀವು ಕರಾವಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಅನೇಕ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಕಾರ ಬಾಲ್ಟಿಕ್ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಚಳಿಗಾಲದ ಋತುಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಗೋಚರ ವರ್ಣಪಟಲದ ನೀಲಿ ಭಾಗವು, 455 ಮತ್ತು 495 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ಗಳ ನಡುವೆ, ಕಾಂಪೆನ್ಸೇಷನ್ ಆಳದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಹಾರ ಬಿಂದುವಿನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಬಗೆಗಿನ ಒಂದು ಕಾಳಜಿಯೆಂದರೆ, 24 ಗಂಟೆಗಳ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ (ಪರಿಹಾರದ ಆಳವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಮಯದ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ) ಫೈಟೋಪ್ಲಾಂಕ್ಟನ್ ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಳದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಐಸೋಪೈಕ್ನಲ್ಗಳು ಅವುಗಳನ್ನು ಹತ್ತಾರು ಮೀಟರ್ಗಳಷ್ಟು ಚಲಿಸುವುದರಿಂದ ಫೈಟೋಪ್ಲಾಂಕ್ಟನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಫೋಟೊಫಾಸ್ಫೊರಿಲೇಷನ್ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಡೆಪ್ತ್ CO2 ಫಲೀಕರಣ ಪರಿಣಾಮ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನೂ ನೋಡಿ