प्रकाश संश्लेषण

जल का विद्युत अपघटन वह प्रक्रिया है जिसमें जल (H₂O) को विद्युत धारा प्रवाहित करके उसके मूल तत्वों, ऑक्सीजन (O₂) और हाइड्रोजन (H₂) में विघटित किया जाता है। कैथोड पर, दो जल अणु अपचयित होकर हाइड्रोजन गैस और हाइड्रॉक्साइड आयन बनाते हैं। एनोड पर, दो जल अणु ऑक्सीकृत होकर ऑक्सीजन गैस, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन बनाते हैं।

उपकरणों और सामग्रियों को कीटाणुरहित करने के लिए उच्च तापमान पर उच्च दाब वाली संतृप्त भाप का उपयोग करने की एक विधि। एक सामान्य चक्र 121 डिग्री सेल्सियस (250 डिग्री फारेनहाइट) पर 100 किलोपैसेंट (15 साईसेंट) के वायुमंडलीय दाब से ऊपर 15 मिनट का होता है। गर्मी और नमी का यह संयोजन प्रोटीन और एंजाइमों को प्रभावी ढंग से निष्क्रिय कर देता है, जिससे प्रतिरोधी जीवाणु बीजाणुओं सहित सभी सूक्ष्मजीव नष्ट हो जाते हैं।

यूवी रोगाणुनाशक विकिरण (यूवीजीआई) सूक्ष्मजीवों को मारने या निष्क्रिय करने के लिए कम तरंगदैर्ध्य वाली पराबैंगनी सी (यूवीसी) विकिरण का उपयोग करता है, जो आमतौर पर 254 एनएम पर होती है। यूवीसी प्रकाश बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों के न्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए) को बाधित करता है, जिससे उनकी प्रजनन क्षमता और रोग उत्पन्न करने की क्षमता नष्ट हो जाती है। इस गैर-रासायनिक कीटाणुशोधन विधि का उपयोग हवा, पानी और सतहों के रोगाणुशोधन के लिए किया जाता है।

अतिविभव, किसी अर्ध-अभिक्रिया के ऊष्मागतिकीय रूप से निर्धारित अपचयन विभव और उस विभव के बीच का विभव अंतर (वोल्टेज) है जिस पर अपघटन को प्रयोगात्मक रूप से देखा जाता है। यह इलेक्ट्रोड अभिक्रिया को महत्वपूर्ण दर से आगे बढ़ाने के लिए सक्रियण अवरोधों को पार करने हेतु आवश्यक अतिरिक्त ऊर्जा को दर्शाता है। यह सभी इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा दक्षता में एक महत्वपूर्ण कारक है।

1921 में, टोरंटो विश्वविद्यालय में जॉन मैकलियोड के मार्गदर्शन में फ्रेडरिक बैंटिंग और चार्ल्स बेस्ट ने कुत्ते के अग्नाशय के अर्क से इंसुलिन को अलग किया। जैव रसायनज्ञ जेम्स कोलिप ने फिर एक शुद्धिकरण प्रक्रिया विकसित की, जिससे यह अर्क मानव उपयोग के लिए सुरक्षित हो गया। इस खोज ने टाइप 1 मधुमेह को एक घातक बीमारी से एक प्रबंधनीय स्थिति में बदल दिया, जिसके लिए बैंटिंग और मैकलियोड को 1923 का नोबेल पुरस्कार मिला।

सूर्य का प्रकाश, विशेष रूप से पराबैंगनी बी (यूवीबी) किरणें जिनकी तरंगदैर्ध्य 290-315 एनएम के बीच होती है, त्वचा में विटामिन डी के संश्लेषण को प्रेरित करती हैं। जब यूवीबी फोटॉन त्वचा पर पड़ते हैं, तो वे 7-डीहाइड्रोकोलेस्टेरॉल को प्रीविटामिन डी3 में परिवर्तित कर देते हैं, जो बाद में विटामिन डी3 (कोलेकैल्सीफेरोल) में परिवर्तित हो जाता है। यह प्रक्रिया मनुष्यों के लिए विटामिन डी का प्राथमिक प्राकृतिक स्रोत है।

मछलियों और उभयचरों जैसे कई बाह्यतापी कशेरुकी जीवों में, रंग परिवर्तन एक धीमी, शारीरिक प्रक्रिया है जो हार्मोन द्वारा नियंत्रित होती है। क्रोमेटोफोर के भीतर वर्णक कणिकाएं एक सूक्ष्म नलिकाकार संरचना के साथ स्थानांतरित होती हैं। मेलानोसाइट-उत्तेजक हार्मोन (एमएसएच) जैसे हार्मोन वर्णक फैलाव (गहरापन) का कारण बनते हैं, जबकि मेलाटोनिन या मेलानोसाइट-सांद्रण हार्मोन (एमसीएच) एकत्रीकरण (हल्कापन) को प्रेरित करते हैं, जिससे कुछ मिनटों से लेकर घंटों तक के समय में जीव का रंग उसके वातावरण के अनुकूल हो जाता है।

अक्षांशीय विविधता प्रवणता पारिस्थितिकी में सबसे मान्यता प्राप्त वैश्विक प्रवृत्तियों में से एक है। यह उच्च अक्षांश वाले ध्रुवीय क्षेत्रों से निम्न अक्षांश वाले उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों तक जैव विविधता में होने वाली सामान्य वृद्धि का वर्णन करती है, जिसे प्रजाति समृद्धि के रूप में मापा जाता है। यह प्रवृत्ती स्थलीय और समुद्री दोनों वातावरणों में स्तनधारियों, पक्षियों, कीटों और पौधों सहित विभिन्न वर्गीकरण समूहों में देखी जाती है।

यह नियम बताता है कि विद्युत अपघटन के दौरान इलेक्ट्रोड पर परिवर्तित पदार्थ का द्रव्यमान स्थानांतरित विद्युत की मात्रा के सीधे समानुपाती होता है। इस संबंध को सूत्र [latex]m = frac{Q}{F} frac{M}{z}[/latex] द्वारा व्यक्त किया जाता है, जहाँ m द्रव्यमान है, Q कुल विद्युत आवेश है, F फैराडे स्थिरांक है, M मोलर द्रव्यमान है और z पदार्थ के आयनों की संयोजकता संख्या है।

यह एक भौतिक नसबंदी विधि है जो तरल पदार्थों और गैसों से सूक्ष्मजीवों को हटाने के लिए उन्हें एक ऐसे फिल्टर से गुजारती है जिसका छिद्र आकार इतना छोटा होता है कि सूक्ष्मजीव उसमें फंस जाते हैं। नसबंदी फिल्टर के लिए आमतौर पर 0.22 माइक्रोमीटर (µm) का छिद्र आकार उपयोग किया जाता है, जो अधिकांश जीवाणुओं को प्रभावी ढंग से हटा देता है। यह तकनीक सूक्ष्मजीवों को मारती नहीं है बल्कि उन्हें भौतिक रूप से अलग करती है, जिससे यह ऊष्मा के प्रति संवेदनशील विलयनों के लिए आदर्श है।

पेप्टाइड बंध दो अमीनो अम्ल अणुओं के बीच बनने वाला एक सहसंयोजक रासायनिक बंध है। यह एक अमीनो अम्ल के कार्बोक्सिल समूह (-COOH) को दूसरे अमीनो अम्ल के अमीनो समूह (-NH₂) से जोड़ता है, जिससे निर्जलीकरण संश्लेषण अभिक्रिया में जल का एक अणु मुक्त होता है। यह एमाइड प्रकार का बंध पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के निर्माण के लिए मूलभूत है, जो प्रोटीन की प्राथमिक संरचना का आधार है।

डी-वैल्यू किसी विशिष्ट तापमान पर लक्षित सूक्ष्मजीवों की 90% (या एक लॉग कमी) आबादी को नष्ट करने के लिए आवश्यक समय है। यह थर्मल स्टेरिलाइज़ेशन में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, जो सूक्ष्मजीव की गर्मी के प्रति प्रतिरोधक क्षमता को मापता है। उदाहरण के लिए, यदि [latex]10^6[/latex] बीजाणुओं की आबादी का डी-वैल्यू 2 मिनट है, तो इसे [latex]10^5[/latex] तक कम करने में 2 मिनट लगते हैं।

क्षारीय विलयन में ऑक्सीकरण कारक के साथ मिलाने पर ल्यूमिनोल (C8H7N3O2) तीव्र नीली रासायनिक प्रकाशिक चमक प्रदर्शित करता है। इसके लिए उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है, जो अक्सर हीमोग्लोबिन में पाए जाने वाले हीम जैसे लौह यौगिक होते हैं। यह अभिक्रिया ल्यूमिनोल का ऑक्सीकरण करती है, जिससे एक अस्थिर पेरोक्साइड बनता है जो विद्युत रूप से उत्तेजित अवस्था में 3-एमिनोफ्थालेट में विघटित हो जाता है। यह उत्तेजित अवस्था फिर क्षय होकर एक नीला फोटॉन उत्सर्जित करती है।

प्रोटीन का विकृतीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें प्रोटीन अपनी मूल त्रि-आयामी संरचना खो देता है। द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनाओं का यह विघटन ऊष्मा, अत्यधिक pH, कार्बनिक विलायक या विकिरण जैसे बाहरी कारकों के कारण होता है। यद्यपि अमीनो अम्लों का प्राथमिक क्रम बरकरार रहता है, लेकिन आकार में परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्रोटीन का जैविक कार्य भी समाप्त हो जाता है।