উচ্চ উদ্ভিদৰ সালোক সংশ্লেষণ
নমস্কাৰ প্ৰিয় শিক্ষাৰ্থী সকল! HSLC Guru-লৈ আপোনালোকক আদৰণি জনাইছোঁ। এই পাঠটোত আমি ASSEB-ৰ একাদশ শ্ৰেণীৰ জীৱ বিজ্ঞানৰ ত্ৰয়োদশ অধ্যায় — উচ্চ উদ্ভিদৰ সালোক সংশ্লেষণ (Photosynthesis in Higher Plants) অধ্যায়টোৰ বিস্তৃত প্ৰশ্নোত্তৰ, সাৰাংশ, MCQ, খালী ঠাই পূৰণ আৰু সঁচা/মিছা অংশ আলোচনা কৰিম। এই অধ্যায়টোৱে উদ্ভিদে সূৰ্য্যৰ পোহৰ ব্যৱহাৰ কৰি কেনেকৈ খাদ্য প্ৰস্তুত কৰে সেই প্ৰক্ৰিয়াটো বুজাত সহায় কৰিব।
সাৰাংশ (Summary in Assamese)
সালোক সংশ্লেষণ হ’ল সেই শাৰীৰিক ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়া যাৰ দ্বাৰা সেউজ উদ্ভিদে সূৰ্য্যৰ পোহৰৰ উপস্থিতিত পানী আৰু কাৰ্বন ডাই-অক্সাইডৰ পৰা শৰ্কৰা (গ্লুকোজ) প্ৰস্তুত কৰে আৰু অক্সিজেন মুকলি কৰে। এই প্ৰক্ৰিয়াৰ আৱিষ্কাৰৰ ইতিহাস ১৭৭০ চনত Joseph Priestley-এ আৰম্ভ কৰে — তেওঁ দেখুৱালে যে সেউজ উদ্ভিদে দূষিত বায়ু শুদ্ধ কৰে। ১৭৭৯ চনত Jan Ingenhousz-এ প্ৰমাণ কৰিলে যে এই প্ৰক্ৰিয়া কেৱল পোহৰৰ উপস্থিততহে হয় আৰু সেউজ পাততহে সম্ভৱ। Julius von Sachs-এ ১৮৫৪ চনত গ্লুকোজ (শ্বেতসাৰ) সালোক সংশ্লেষণৰ প্ৰথম স্থায়ী পদাৰ্থ বুলি দেখুৱালে আৰু ক্ল’ৰ’ফিলৰ অৱস্থান চিহ্নিত কৰিলে। T.W. Engelmann-এ Cladophora শেলাইৰ ওপৰত পৰীক্ষা চলাই প্ৰথম ক্ৰিয়া বৰ্ণালী (action spectrum) প্ৰস্তুত কৰিলে। Cornelius van Niel-এ পৰ্পল আৰু সেউজ চালফাৰ বেক্টেৰিয়াৰ ওপৰত পৰীক্ষা চলাই দেখুৱালে যে সালোক সংশ্লেষণত নিৰ্গত অক্সিজেন পানীৰ পৰাহে আহে।
সালোক সংশ্লেষণৰ মুখ্য স্থান হ’ল ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট। ক্ল’ৰ’প্লাষ্টৰ ভিতৰৰ তৰল অংশটোক ষ্ট্ৰ’মা (stroma) বোলে আৰু ইয়াত আছে চেপেটা ছেক জাতীয় গঠন থাইলাকইড (thylakoid)। কেইবাটাও থাইলাকইড একগোট হৈ গ্ৰানা (grana) গঠন কৰে। থাইলাকইডৰ ভিতৰৰ অংশটোক লুমেন (lumen) বোলে। পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া (light reaction) থাইলাকইড ঝিল্লীত আৰু অন্ধকাৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া (dark reaction) ষ্ট্ৰ’মাত সংঘটিত হয়। উদ্ভিদৰ মুখ্য বৰ্ণকণিকা হ’ল ক্ল’ৰ’ফিল a, ক্ল’ৰ’ফিল b, কেৰ’টিনইড আৰু জ্যান্থ’ফিল। ক্ল’ৰ’ফিল a-এ মূল বৰ্ণকণিকা হিচাপে কাম কৰে, আনবোৰে আনুষঙ্গিক বৰ্ণকণিকা (accessory pigments) হিচাপে পোহৰ শোষণ কৰি ক্ল’ৰ’ফিল a-লৈ স্থানান্তৰ কৰে। শোষণ বৰ্ণালী (absorption spectrum) আৰু ক্ৰিয়া বৰ্ণালী (action spectrum)ৰ পৰা স্পষ্ট হয় যে নীলা আৰু ৰঙা পোহৰত সালোক সংশ্লেষণৰ হাৰ সৰ্বাধিক হয়।
পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া (Light Reaction)-ত দুটা ফট’ছিষ্টেম PS I আৰু PS II থাকে। PS I-ৰ প্ৰতিক্ৰিয়া কেন্দ্ৰটো P700 আৰু PS II-ৰটো P680। ইলেক্ট্ৰন পৰিবহন শৃংখলত ইলেক্ট্ৰন PS II → প্লাষ্ট’কুইনন → চাইট’ক্ৰম b6f → প্লাষ্ট’চিয়ানিন → PS I → ফেৰিড’ক্সিন → NADP+ লৈ যায় — এই গতিপথ ইংৰাজী Z আখৰৰ দৰে দেখাত Z-স্কীম বোলে। পানী বিভাজন (Photolysis) PS II-ত হয় আৰু ইয়াত O₂ মুকলি হয়। দুই ধৰণৰ ফট’ফছফ’ৰিলেচন আছে — চক্ৰীয় (cyclic, কেৱল PS I জড়িত, ATP মাত্ৰ উৎপন্ন) আৰু অচক্ৰীয় (non-cyclic, PS I + PS II দুয়োটা জড়িত, ATP + NADPH + O₂ উৎপন্ন)। Peter Mitchellৰ কেমিঅ’ছমটিক প্ৰকল্প (chemiosmotic hypothesis) অনুসৰি প্ৰট’ন গ্ৰেডিয়েন্টৰ দ্বাৰা ATP synthase এনজাইমে ATP প্ৰস্তুত কৰে।
অন্ধকাৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া (Dark Reaction) বা জৈৱ-সংশ্লেষণ পথ ষ্ট্ৰ’মাত হয়। C₃ পথ বা কেলভিন চক্ৰ Melvin Calvin-এ আৱিষ্কাৰ কৰিছিল আৰু ইয়াৰ প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ ৩-কাৰ্বনযুক্ত 3-PGA। মুখ্য কাৰ্বন স্বাঙ্গীকৰণ এনজাইম RuBisCO। ৬টা CO₂-ৰ পৰা এটা গ্লুকোজ অণু সৃষ্টি কৰিবলৈ ১৮ ATP আৰু ১২ NADPH দৰকাৰ। Hatch আৰু Slack-এ আৱিষ্কাৰ কৰা C₄ পথ-ত প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ ৪-কাৰ্বনযুক্ত OAA (oxaloacetic acid) আৰু এই উদ্ভিদসমূহত ক্ৰাঞ্জ এনাটমি (Kranz anatomy) দেখা যায় — যেনে মাকৈ, বাঁহ, কুঁহিয়াৰ। ফট’ৰেছপিৰেচন হ’ল C₃ উদ্ভিদত হোৱা এটা অপচয়মূলক প্ৰক্ৰিয়া য’ত RuBisCO-এ O₂-ৰ সৈতে যুক্ত হৈ ATP আৰু NADPH ব্যৱহাৰ কৰে যদিও কোনো শৰ্কৰা সৃষ্টি নহয়। সালোক সংশ্লেষণৰ হাৰ পোহৰ, CO₂, উষ্ণতা আৰু পানীৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। F.F. Blackman-ৰ সীমাবদ্ধ কাৰক সূত্ৰ (Law of Limiting Factors) অনুসৰি যেতিয়া এটা প্ৰক্ৰিয়া কেইবাটাও কাৰকৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল হয়, প্ৰক্ৰিয়াটোৰ হাৰ আটাইতকৈ কম পৰিমাণত উপলব্ধ কাৰকটোৰ দ্বাৰা সীমাবদ্ধ হয়।
Summary (in English)
Photosynthesis is the physico-chemical process by which green plants synthesise glucose from CO₂ and water using solar energy, releasing O₂. Early scientists like Joseph Priestley, Jan Ingenhousz, Julius von Sachs, T.W. Engelmann and Cornelius van Niel established that light, chlorophyll, CO₂ and water are essential, and that the released O₂ comes from water. The chloroplast is the site of photosynthesis, with thylakoids housing pigments (chlorophyll a, b, carotenoids, xanthophylls). The light reaction in thylakoids splits water, generates ATP and NADPH via the Z-scheme involving PS I and PS II, and operates through cyclic and non-cyclic photophosphorylation explained by Mitchell’s chemiosmotic hypothesis. The dark reaction in stroma fixes CO₂ through the Calvin cycle (C₃ pathway, enzyme RuBisCO) producing 3-PGA, while C₄ plants use the Hatch-Slack pathway with Kranz anatomy producing OAA. Photorespiration is a wasteful process in C₃ plants. Light, CO₂, temperature and water are the major external factors, governed by Blackman’s Law of Limiting Factors.
প্ৰশ্নোত্তৰ (১ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন)
প্ৰশ্ন ১। সালোক সংশ্লেষণ কি?
উত্তৰঃ সেউজ উদ্ভিদে সূৰ্য্যৰ পোহৰৰ উপস্থিতিত পানী আৰু কাৰ্বন ডাই-অক্সাইডৰ পৰা শৰ্কৰা প্ৰস্তুত কৰি অক্সিজেন মুকলি কৰা প্ৰক্ৰিয়াটোৱেই হ’ল সালোক সংশ্লেষণ।
প্ৰশ্ন ২। সালোক সংশ্লেষণৰ স্থান কি?
উত্তৰঃ সালোক সংশ্লেষণৰ মুখ্য স্থান হ’ল উদ্ভিদ কোষৰ ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট অংগাণু।
প্ৰশ্ন ৩। ক্ল’ৰ’প্লাষ্টৰ ভিতৰৰ তৰল অংশৰ নাম কি?
উত্তৰঃ ক্ল’ৰ’প্লাষ্টৰ ভিতৰৰ তৰল অংশৰ নাম হ’ল ষ্ট্ৰ’মা (stroma)।
প্ৰশ্ন ৪। সালোক সংশ্লেষণৰ মুখ্য বৰ্ণকণিকাৰ নাম কি?
উত্তৰঃ সালোক সংশ্লেষণৰ মুখ্য বৰ্ণকণিকা হ’ল ক্ল’ৰ’ফিল a।
প্ৰশ্ন ৫। Z-স্কীম কি?
উত্তৰঃ পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়াত PS II ৰ পৰা PS I হৈ NADP+ লৈ ইলেক্ট্ৰনৰ গতিপথটো ইংৰাজী Z আখৰৰ দৰে দেখা যায়, ইয়াকেই Z-স্কীম বোলে।
প্ৰশ্ন ৬। RuBisCO এনজাইমটোৰ পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ RuBisCO-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ হ’ল Ribulose 1,5-bisphosphate Carboxylase Oxygenase।
প্ৰশ্ন ৭। C₄ চক্ৰৰ আৱিষ্কাৰক কোন?
উত্তৰঃ C₄ পথ বা Hatch-Slack পথটো M.D. Hatch আৰু C.R. Slack-এ আৱিষ্কাৰ কৰিছিল।
প্ৰশ্ন ৮। C₃ চক্ৰৰ প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ কি?
উত্তৰঃ C₃ চক্ৰৰ প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ হ’ল ৩-কাৰ্বনযুক্ত 3-Phosphoglyceric Acid (3-PGA)।
প্ৰশ্ন ৯। ক্ৰাঞ্জ এনাটমি কি?
উত্তৰঃ C₄ উদ্ভিদৰ পাতত সংবহন বান্ডিলৰ চাৰিওফালে বিশেষ বান্ডিল-ছাত কোষৰ চক্ৰাকাৰ বিন্যাসকেই ক্ৰাঞ্জ এনাটমি বোলে।
প্ৰশ্ন ১০। ফট’ৰেছপিৰেচন কি?
উত্তৰঃ পোহৰৰ উপস্থিতিত C₃ উদ্ভিদত O₂-ৰ গ্ৰহণ আৰু CO₂-ৰ নিৰ্গমন প্ৰক্ৰিয়াকেই ফট’ৰেছপিৰেচন বোলে; ই এটা অপচয়মূলক প্ৰক্ৰিয়া।
প্ৰশ্নোত্তৰ (২-৩ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন)
প্ৰশ্ন ১। Joseph Priestley-ৰ পৰীক্ষাটোৰ বিষয়ে চমুকৈ লিখা।
উত্তৰঃ ১৭৭০ চনত Joseph Priestley-এ এটা মমবাতি জ্বলোৱা ঘণ্টা-পাত্ৰৰ ভিতৰত পুদিনাৰ গছ এজোপা ৰাখি দেখুৱালে যে গছজোপাই বায়ু শুদ্ধ কৰি ৰাখে আৰু মমবাতিটো দীৰ্ঘ সময় জ্বলি থাকে। আনহাতে গছ নথকা ঘণ্টা-পাত্ৰত মমবাতিটো বেগাই নুমাই গৈছিল। তেওঁ এই সিদ্ধান্তত উপনীত হ’ল যে সেউজ উদ্ভিদে দূষিত বায়ু (CO₂) শুদ্ধ কৰে আৰু অক্সিজেন (যাক তেওঁ “শুদ্ধ বায়ু” বা dephlogisticated air বুলিছিল) মুকলি কৰে।
প্ৰশ্ন ২। ক্ল’ৰ’প্লাষ্টৰ গঠন বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট হ’ল দ্বি-আৱৰণ যুক্ত অংগাণু যাৰ আকাৰ সাধাৰণতে ৪–৬ μm দীঘল আৰু ১–২ μm বহল। ইয়াৰ বাহিৰৰ ঝিল্লী মসৃণ আৰু পাৰগম্য হ’লেও ভিতৰৰ ঝিল্লী নিৰ্বাচনীয় পাৰগম্য। ইয়াৰ ভিতৰৰ তৰল অংশটোক ষ্ট্ৰ’মা বোলে যাত এনজাইম, DNA, ৰাইব’জম আৰু ষ্টাৰ্চ গ্ৰেইন থাকে। ষ্ট্ৰ’মাত চেপেটা ছেক জাতীয় গঠন থাইলাকইড থাকে আৰু কেইবাটাও থাইলাকইড একগোট হৈ গ্ৰানা গঠন কৰে — যাৰ সংখ্যা প্ৰতি ক্ল’ৰ’প্লাষ্টত ৪০–৬০ লৈকে হ’ব পাৰে। এটা গ্ৰানাৰ সৈতে আনটো গ্ৰানা ষ্ট্ৰ’মা থাইলাকইড বা ফ্ৰেট-ৰ দ্বাৰা সংযুক্ত। থাইলাকইডৰ ভিতৰৰ ফাঁকটোক লুমেন বোলে। থাইলাকইড ঝিল্লীত ক্ল’ৰ’ফিল আৰু পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়াৰ এনজাইম থাকে; ষ্ট্ৰ’মাত অন্ধকাৰ-প্ৰতিক্ৰিয়াৰ এনজাইম (RuBisCO আদি) থাকে।
প্ৰশ্ন ৩। চক্ৰীয় আৰু অচক্ৰীয় ফট’ফছফ’ৰিলেচনৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ চক্ৰীয় ফট’ফছফ’ৰিলেচনত কেৱল PS I জড়িত থাকে, ইলেক্ট্ৰন আকৌ একে স্থানলৈ ঘূৰি আহে আৰু কেৱল ATP উৎপন্ন হয়; পানী বিভাজন বা O₂ নিৰ্গমন নহয়। অচক্ৰীয় ফট’ফছফ’ৰিলেচনত PS I আৰু PS II দুয়োটা জড়িত থাকে, ইলেক্ট্ৰন PS II ৰ পৰা NADP+ লৈ যায়, ATP লগতে NADPH আৰু O₂ উৎপন্ন হয়।
প্ৰশ্ন ৪। শোষণ বৰ্ণালী আৰু ক্ৰিয়া বৰ্ণালীৰ মাজৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ শোষণ বৰ্ণালীয়ে এটা বৰ্ণকণিকাই বিভিন্ন তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰ কিমান পৰিমাণে শোষণ কৰে সেয়া দেখুৱায়। ক্ৰিয়া বৰ্ণালীয়ে বিভিন্ন তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰত সালোক সংশ্লেষণৰ হাৰ কিমান হয় সেয়া দেখুৱায়। দুয়োটা বৰ্ণালী প্ৰায় একে — দুয়োটাতে নীলা আৰু ৰঙা পোহৰত সর্বোচ্চ মান পোৱা যায়।
প্ৰশ্ন ৫। Blackman-ৰ সীমাবদ্ধ কাৰক সূত্ৰটো লিখা।
উত্তৰঃ F.F. Blackman-ৰ সীমাবদ্ধ কাৰক সূত্ৰ অনুসৰি, যেতিয়া এটা ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়া কেইবাটাও কাৰকৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল হয়, তেতিয়া প্ৰক্ৰিয়াটোৰ হাৰ আটাইতকৈ কম পৰিমাণত উপলব্ধ কাৰকটোৰ দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰিত হয়। সালোক সংশ্লেষণত পোহৰ, CO₂, উষ্ণতা আৰু পানী এই কাৰকসমূহৰ যিকোনো এটাই সীমাবদ্ধ কাৰক হিচাপে কাম কৰিব পাৰে।
প্ৰশ্ন ৬। মুখ্য আৰু আনুষঙ্গিক বৰ্ণকণিকা কি?
উত্তৰঃ ক্ল’ৰ’ফিল a মুখ্য বৰ্ণকণিকা — ই প্ৰতিক্ৰিয়া কেন্দ্ৰত পোহৰৰ শক্তি ৰাসায়নিক শক্তিলৈ ৰূপান্তৰ কৰে। ক্ল’ৰ’ফিল b, কেৰ’টিনইড আৰু জ্যান্থ’ফিল আনুষঙ্গিক বৰ্ণকণিকা — ই বিভিন্ন তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰ শোষণ কৰি ক্ল’ৰ’ফিল a-লৈ স্থানান্তৰ কৰে আৰু অতিৰিক্ত পোহৰৰ পৰা ক্ল’ৰ’ফিলক ৰক্ষা কৰে।
প্ৰশ্ন ৭। Engelmann-ৰ পৰীক্ষাটোৰ গুৰুত্ব কি?
উত্তৰঃ T.W. Engelmann-এ Cladophora শেলাইৰ ওপৰত প্ৰিজমেৰে বিভিন্ন বৰ্ণৰ পোহৰ পেলাই অক্সিজেন-প্ৰেমী বেক্টেৰিয়াৰ চলাচল লক্ষ্য কৰিলে। তেওঁ দেখিলে যে নীলা আৰু ৰঙা বৰ্ণৰ অঞ্চলত বেক্টেৰিয়াৰ ভিৰ বেছি, যিটোৱে এই অঞ্চলত O₂ অধিক মুকলি হোৱা সূচাইছিল। এনেদৰে তেওঁ সালোক সংশ্লেষণৰ প্ৰথম ক্ৰিয়া বৰ্ণালী প্ৰস্তুত কৰিলে।
প্ৰশ্ন ৮। Cornelius van Niel-ৰ অৱদান কি?
উত্তৰঃ Cornelius van Niel-এ পৰ্পল আৰু সেউজ চালফাৰ বেক্টেৰিয়াৰ ওপৰত পৰীক্ষা চলাই দেখুৱালে যে এই বেক্টেৰিয়াসমূহে H₂S ব্যৱহাৰ কৰি চালফাৰ মুকলি কৰে। ইয়াৰ পৰা তেওঁ সিদ্ধান্ত ক’লে যে সালোক সংশ্লেষণত নিৰ্গত O₂ পানীৰ পৰাহে আহে, CO₂-ৰ পৰা নহয়। ই সালোক সংশ্লেষণৰ ৰাসায়নিক বুজাবুজিত এক বৃহৎ পদক্ষেপ আছিল।
প্ৰশ্ন ৯। ফট’ছিষ্টেম I আৰু II-ৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ ফট’ছিষ্টেম I-ৰ প্ৰতিক্ৰিয়া কেন্দ্ৰটো P700, ই ৭০০ nm তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰ শোষণ কৰে আৰু চক্ৰীয় ও অচক্ৰীয় দুয়োটা ফট’ফছফ’ৰিলেচনত জড়িত। ফট’ছিষ্টেম II-ৰ প্ৰতিক্ৰিয়া কেন্দ্ৰটো P680, ই ৬৮০ nm তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰ পোহৰ শোষণ কৰে আৰু কেৱল অচক্ৰীয় ফট’ফছফ’ৰিলেচন আৰু পানী বিভাজনত জড়িত।
প্ৰশ্নোত্তৰ (৫-৭ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন)
প্ৰশ্ন ১। সালোক সংশ্লেষণৰ পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়াটো বিতং ভাৱে বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া বা ফট’কেমিকেল প্ৰতিক্ৰিয়া থাইলাকইড ঝিল্লীত সংঘটিত হয়। ইয়াত দুটা ফট’ছিষ্টেম জড়িত — PS I (P700) আৰু PS II (P680)। প্ৰথমে PS II-এ পোহৰ শোষণ কৰি উত্তেজিত হোৱাৰ পাছত উচ্চ শক্তিযুক্ত ইলেক্ট্ৰন মুকলি কৰে। এই ইলেক্ট্ৰনৰ অভাৱ পানীৰ বিভাজন বা Photolysis (2H₂O → 4H+ + 4e- + O₂)-ৰ দ্বাৰা পূৰণ হয়, যিটো প্ৰক্ৰিয়াত O₂ মুকলি হয় আৰু লুমেনত H+ জমা হয়। মুকলি কৰা ইলেক্ট্ৰন প্লাষ্ট’কুইনন (PQ) → চাইট’ক্ৰম b6f → প্লাষ্ট’চিয়ানিনৰ (PC) মাজেৰে PS I লৈ যায়। এই পথত শক্তি হ্ৰাস হোৱাৰ লগে লগে H+ পাম্পিং হয় যি প্ৰট’ন গ্ৰেডিয়েণ্ট সৃষ্টি কৰে। PS I-এ পোহৰ শোষণ কৰি পুনৰ ইলেক্ট্ৰন উত্তেজিত কৰে যি ফেৰিড’ক্সিন (Fd) আৰু NADP-ৰিডাকটেছ এনজাইমৰ মাধ্যমেৰে NADP+ লৈ আনি NADPH সৃষ্টি কৰে। এই গোটেই গতিপথ ইংৰাজী Z আখৰৰ আকৃতিৰ দৰে দেখা পোৱাত ইয়াক Z-স্কীম বোলা হয়। লগতে চাইট’ক্ৰম b6f-ৰ মাজেৰে প্ৰট’ন গ্ৰেডিয়েন্টৰ দ্বাৰা ATP synthase-এ ADP-ৰ পৰা ATP প্ৰস্তুত কৰে। এই প্ৰক্ৰিয়াত মুঠ ATP, NADPH আৰু O₂ উৎপন্ন হয় যি অন্ধকাৰ-প্ৰতিক্ৰিয়াত ব্যৱহাৰ হয়।
প্ৰশ্ন ২। কেলভিন চক্ৰ (C₃ পথ) ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰঃ কেলভিন চক্ৰ ক্ল’ৰ’প্লাষ্টৰ ষ্ট্ৰ’মাত সংঘটিত হোৱা অন্ধকাৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া। ইয়াৰ আৱিষ্কাৰ Melvin Calvin-এ ৰেডিঅ’এক্টিভ ¹⁴C-ৰ সহায়ত Chlorella শেলাইৰ ওপৰত পৰীক্ষা চলাই কৰিছিল আৰু ১৯৬১ চনত নোবেল বঁটা লাভ কৰিছিল। ইয়াৰ তিনিটা পৰ্যায় আছে।
(ক) কাৰ্বক্সিলেচন: RuBisCO এনজাইমে CO₂-ক ৫-কাৰ্বনযুক্ত RuBP (Ribulose 1,5-bisphosphate)-ৰ সৈতে যুক্ত কৰি অস্থায়ী ৬-কাৰ্বনযুক্ত যৌগৰ মাজেৰে দুটা ৩-কাৰ্বনযুক্ত 3-PGA অণু সৃষ্টি কৰে। ই কেলভিন চক্ৰৰ মুখ্য পদক্ষেপ।
(খ) হ্ৰাসকৰণ: 3-PGA-এ ATP-ৰ পৰা ফচফেট গ্ৰহণ কৰি 1,3-bisphosphoglycerate গঠন কৰে আৰু পাছত NADPH-ৰ সহায়ত G3P (Glyceraldehyde 3-phosphate)-লৈ পৰিৱৰ্তিত হয়।
(গ) পুনৰুৎপাদন: ৬টা G3P-ৰ ভিতৰত ১টাই গ্লুকোজ গঠন কৰে আৰু বাকী ৫টাৰ পৰা ATP-ৰ সহায়ত ৩টা RuBP পুনৰ গঠন হৈ চক্ৰটো অব্যাহত ৰাখে। এটা গ্লুকোজ অণু সৃষ্টি কৰিবলৈ ৬টা CO₂, ১৮ ATP আৰু ১২ NADPH দৰকাৰ।
প্ৰশ্ন ৩। C₃ আৰু C₄ পথৰ পাৰ্থক্য লিখা আৰু C₄ পথটো বুজাই দিয়া।
উত্তৰঃ C₃ পথ আৰু C₄ পথৰ মাজৰ মুখ্য পাৰ্থক্যসমূহ —
(১) C₃ পথত প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ ৩-কাৰ্বনযুক্ত 3-PGA, কিন্তু C₄ পথত প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ ৪-কাৰ্বনযুক্ত OAA।
(২) C₃ চক্ৰ কেৱল মেচ’ফিল কোষত হয়, C₄-ত প্ৰথম স্বাঙ্গীকৰণ মেচ’ফিল কোষত আৰু কেলভিন চক্ৰ বান্ডিল-ছাত কোষত হয়।
(৩) C₃-ৰ প্ৰথম এনজাইম RuBisCO, C₄-ৰ প্ৰথম এনজাইম PEP carboxylase।
(৪) উদাহৰণ — C₃: ধান, ঘেঁহু, আলু; C₄: মাকৈ, কুঁহিয়াৰ, বাঁহ, জোৱাৰ।
(৫) C₄ উদ্ভিদত ক্ৰাঞ্জ এনাটমি থাকে, ফট’ৰেছপিৰেচন প্ৰায় নহয় আৰু সালোক সংশ্লেষণৰ দক্ষতা বেছি; C₃ উদ্ভিদত ক্ৰাঞ্জ এনাটমি নাথাকে আৰু ফট’ৰেছপিৰেচন হয়।
C₄ পথত মেচ’ফিল কোষত PEP carboxylase-এ CO₂-ক PEP-ৰ সৈতে যুক্ত কৰি OAA সৃষ্টি কৰে যি মেলেট/এচপাৰ্টেট হিচাপে বান্ডিল-ছাত কোষলৈ পৰিবাহিত হয়। তাত CO₂ মুকলি হৈ কেলভিন চক্ৰত সোমায়। ফলত বান্ডিল-ছাত কোষত CO₂-ৰ ঘনত্ব বেছি থাকে আৰু RuBisCO-এ অক্সিজেনেছ হিচাপে কাম কৰিব নোৱাৰে।
প্ৰশ্ন ৪। সালোক সংশ্লেষণক প্ৰভাৱিত কৰা কাৰকসমূহ আলোচনা কৰা।
উত্তৰঃ সালোক সংশ্লেষণক বহিৰাগত আৰু আভ্যন্তৰীণ দুই প্ৰকাৰৰ কাৰকে প্ৰভাৱিত কৰে। মুখ্য বহিৰাগত কাৰকসমূহ হ’ল —
(ক) পোহৰ: পোহৰৰ গুণ (তৰংগদৈৰ্ঘ্য), তীব্ৰতা আৰু সময়-কাল গুৰুত্বপূৰ্ণ; নীলা (৪০০–৪৫০ nm) আৰু ৰঙা (৬৫০–৭০০ nm) পোহৰত সালোক সংশ্লেষণ সৰ্বাধিক হয়। অতি উচ্চ পোহৰৰ তীব্ৰতাত ক্ল’ৰ’ফিল ভগ্ন হ’ব পাৰে যাক solarisation বোলে।
(খ) CO₂: বায়ুমণ্ডলত ০.০৩–০.০৪% CO₂ থাকে; CO₂-ৰ বৃদ্ধিৰ লগে লগে সালোক সংশ্লেষণৰ হাৰ এটা সীমালৈ বাঢ়ি যায়। C₃ আৰু C₄ উদ্ভিদৰ CO₂ সঞ্জীৱনী বিন্দু বেলেগ।
(গ) উষ্ণতা: প্ৰায় ২৫–৩৫°C উষ্ণতাত সালোক সংশ্লেষণ সৰ্বাধিক, অতি অধিক উষ্ণতাত এনজাইম denature হয় আৰু কম উষ্ণতাত প্ৰক্ৰিয়া লেহেমীয়া হয়। C₄ উদ্ভিদে উচ্চ উষ্ণতাত ভাল কাম কৰে।
(ঘ) পানী: পানীৰ অভাৱত ষ্ট’মেটা বন্ধ হ’লে CO₂ গ্ৰহণ কমে আৰু প্ৰক্ৰিয়াটো ব্যাহত হয়। লগতে অক্সিজেনৰ পৰিমাণ, খনিজ পদাৰ্থ (Mg, Fe, N), বায়ুমণ্ডলৰ আৰ্দ্ৰতাই প্ৰভাৱ পেলায়। আভ্যন্তৰীণ কাৰকসমূহ হ’ল — পাতৰ বয়স, ক্ল’ৰ’ফিলৰ পৰিমাণ আৰু উদ্ভিদৰ অনুবংশীয় বৈশিষ্ট্য।
প্ৰশ্ন ৫। কেমিঅ’ছমটিক প্ৰকল্প আৰু ফট’ৰেছপিৰেচন বুজাই লিখা।
উত্তৰঃ কেমিঅ’ছমটিক প্ৰকল্পঃ Peter Mitchell-এ ১৯৬১ চনত প্ৰদান কৰা এই প্ৰকল্প অনুসৰি ATP সংশ্লেষণৰ বাবে এটা প্ৰট’ন গ্ৰেডিয়েন্ট অপৰিহাৰ্য। থাইলাকইডত তিনিটা প্ৰক্ৰিয়াত লুমেনৰ ভিতৰত H+ জমা হয় — (১) পানী বিভাজনে লুমেনত H+ মুকলি কৰে; (২) প্লাষ্ট’কুইননে ষ্ট্ৰ’মাৰ পৰা H+ লৈ লুমেনত ছাড়ে; (৩) NADP-ৰ হ্ৰাসকৰণৰ সময়ত ষ্ট্ৰ’মাৰ H+ ব্যৱহাৰ হয়। ফলত লুমেনত H+-ৰ ঘনত্ব ষ্ট্ৰ’মাতকৈ বেছি হয় আৰু এটা প্ৰট’ন গ্ৰেডিয়েন্ট সৃষ্টি হয়। এই গ্ৰেডিয়েন্ট ATP synthase এনজাইমৰ F0 চেনেলৰ মাজেৰে অপসৰণ হ’লে F1 অংশই ADP + Pi-ৰ পৰা ATP গঠন কৰে।
ফট’ৰেছপিৰেচনঃ ই হ’ল C₃ উদ্ভিদত পোহৰ আৰু O₂-ৰ অধিক ঘনত্বত হোৱা প্ৰক্ৰিয়া য’ত RuBisCO-এ অক্সিজেনেছ হিচাপে কাম কৰে আৰু RuBP-ৰ পৰা এটা ৩-PGA আৰু এটা ২-কাৰ্বনযুক্ত ফচফ’গ্লাইক’লেট সৃষ্টি কৰে। ফচফ’গ্লাইক’লেট পেৰক্সিজম আৰু মাইট’কণ্ড্ৰিয়াত প্ৰক্ৰিয়াকৰণ হৈ আংশিকভাৱে CO₂ মুকলি কৰে। ই এটা অপচয়মূলক প্ৰক্ৰিয়া কাৰণ ATP আৰু NADPH ব্যৱহাৰ হয় কিন্তু কোনো শৰ্কৰা বা ATP সৃষ্টি নহয়। C₄ উদ্ভিদত বান্ডিল-ছাত কোষত CO₂-ৰ উচ্চ ঘনত্বৰ বাবে এই অপচয় হোৱা নাই, সেই কাৰণে C₄ উদ্ভিদ অধিক উৎপাদনশীল।
প্ৰশ্ন ৬। সালোক সংশ্লেষণৰ ইতিহাস আৰু আৱিষ্কাৰক বিজ্ঞানীসকলৰ অৱদান বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ সালোক সংশ্লেষণৰ আৱিষ্কাৰৰ পথত বহুজন বিজ্ঞানীৰ গুৰুত্বপূৰ্ণ অৱদান আছে। ১৭৭০ চনত Joseph Priestley-এ ঘণ্টা-পাত্ৰৰ পৰীক্ষাৰে দেখুৱালে যে সেউজ উদ্ভিদে দূষিত বায়ু শুদ্ধ কৰে। ১৭৭৯ চনত Jan Ingenhousz-এ প্ৰমাণ কৰিলে যে এই বায়ু শুদ্ধিকৰণ কেৱল সূৰ্য্যৰ পোহৰৰ উপস্থিততহে আৰু কেৱল সেউজ পাততহে হয়। ১৮০৪ চনত Nicolas-Theodore de Saussure-এ পানী আৰু CO₂-ৰ গুৰুত্ব উদঘাটন কৰিলে। ১৮৫৪ চনত Julius von Sachs-এ গ্লুকোজ (শ্বেতসাৰ) সালোক সংশ্লেষণৰ স্থায়ী উৎপাদ বুলি দেখুৱালে আৰু ক্ল’ৰ’ফিলৰ অৱস্থান চিহ্নিত কৰিলে। T.W. Engelmann-এ Cladophora শেলাইত পৰীক্ষা চলাই প্ৰথম ক্ৰিয়া বৰ্ণালী সাজিলে। ১৯৩১ চনত Cornelius van Niel-এ চালফাৰ বেক্টেৰিয়াৰ পৰীক্ষাৰ পৰা প্ৰমাণ কৰিলে যে নিৰ্গত O₂ পানীৰ পৰা আহে। পিছত Robin Hill-ৰ পৰীক্ষাই (Hill Reaction) পানী বিভাজনৰ ধাৰণা সবল কৰিলে। Melvin Calvin-এ ১৯৪০-৬০ দশকত C₃ চক্ৰ আৱিষ্কাৰ কৰি ১৯৬১ চনত নোবেল বঁটা লাভ কৰিলে। Hatch আৰু Slack-এ C₄ পথ আৰু Peter Mitchell-এ কেমিঅ’ছমটিক প্ৰকল্প প্ৰদান কৰিলে।
বহুবৈকল্পিক প্ৰশ্ন (MCQ)
১। সালোক সংশ্লেষণৰ মুখ্য স্থান হ’ল —
(ক) মাইট’কণ্ড্ৰিয়া (খ) ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট (গ) ৰাইব’জম (ঘ) লাইছ’জম
উত্তৰঃ (খ) ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট
২। ক্ল’ৰ’প্লাষ্টৰ ভিতৰৰ তৰল অংশটোৰ নাম —
(ক) ম্যাট্ৰিক্স (খ) লুমেন (গ) ষ্ট্ৰ’মা (ঘ) চাইট’প্লাজম
উত্তৰঃ (গ) ষ্ট্ৰ’মা
৩। মুখ্য সালোক সংশ্লেষণ বৰ্ণকণিকা —
(ক) ক্ল’ৰ’ফিল a (খ) ক্ল’ৰ’ফিল b (গ) কেৰ’টিন (ঘ) জ্যান্থ’ফিল
উত্তৰঃ (ক) ক্ল’ৰ’ফিল a
৪। C₃ চক্ৰৰ প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ —
(ক) OAA (খ) PGA (গ) RuBP (ঘ) PEP
উত্তৰঃ (খ) PGA
৫। C₄ চক্ৰৰ আৱিষ্কাৰক —
(ক) Calvin (খ) Hatch আৰু Slack (গ) Mitchell (ঘ) Priestley
উত্তৰঃ (খ) Hatch আৰু Slack
৬। পানী বিভাজন (Photolysis) ক’ত হয়?
(ক) PS I-ত (খ) PS II-ত (গ) ষ্ট্ৰ’মাত (ঘ) মাইট’কণ্ড্ৰিয়াত
উত্তৰঃ (খ) PS II-ত
৭। Z-স্কীমৰ দ্বাৰা সৃষ্টি হোৱা পদাৰ্থ —
(ক) কেৱল ATP (খ) কেৱল NADPH (গ) ATP, NADPH আৰু O₂ (ঘ) গ্লুকোজ
উত্তৰঃ (গ) ATP, NADPH আৰু O₂
৮। এটা গ্লুকোজ অণু সৃষ্টি কৰিবলৈ কেলভিন চক্ৰত প্ৰয়োজনীয় ATP —
(ক) ১২ (খ) ১৮ (গ) ৬ (ঘ) ৩০
উত্তৰঃ (খ) ১৮
৯। ক্ৰাঞ্জ এনাটমি কোনটো ধৰণৰ উদ্ভিদত পোৱা যায়?
(ক) C₃ (খ) C₄ (গ) CAM (ঘ) ফাঁ’টিকা
উত্তৰঃ (খ) C₄
১০। সীমাবদ্ধ কাৰক সূত্ৰ প্ৰদান কৰিছিল —
(ক) Calvin (খ) Mitchell (গ) Blackman (ঘ) Sachs
উত্তৰঃ (গ) Blackman
খালী ঠাই পূৰণ কৰা
১। সালোক সংশ্লেষণৰ মুখ্য স্থান হ’ল __________।
উত্তৰঃ ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট
২। পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়াত পানীৰ পৰা __________ গেছ মুকলি হয়।
উত্তৰঃ অক্সিজেন
৩। C₃ চক্ৰৰ মুখ্য এনজাইম __________।
উত্তৰঃ RuBisCO
৪। __________-এ কেমিঅ’ছমটিক প্ৰকল্প প্ৰদান কৰিছিল।
উত্তৰঃ Peter Mitchell
৫। C₄ পথৰ প্ৰথম স্থায়ী উৎপাদ __________।
উত্তৰঃ OAA (অক্সাল’এচেটিক এচিড)
সঁচা/মিছা
১। সালোক সংশ্লেষণত নিৰ্গত O₂ পানীৰ পৰা আহে।
উত্তৰঃ সঁচা
২। ক্ল’ৰ’ফিল b মুখ্য বৰ্ণকণিকা।
উত্তৰঃ মিছা (ক্ল’ৰ’ফিল a-হে মুখ্য বৰ্ণকণিকা)
৩। Calvin চক্ৰ ষ্ট্ৰ’মাত সংঘটিত হয়।
উত্তৰঃ সঁচা
৪। চক্ৰীয় ফট’ফছফ’ৰিলেচনত O₂ মুকলি হয়।
উত্তৰঃ মিছা (অচক্ৰীয় ফট’ফছফ’ৰিলেচনতহে O₂ মুকলি হয়)
৫। ফট’ৰেছপিৰেচন C₄ উদ্ভিদত প্ৰায় নহয়।
উত্তৰঃ সঁচা
শব্দাৰ্থ (Glossary)
| ইংৰাজী শব্দ | অসমীয়া অৰ্থ |
|---|---|
| Photosynthesis | সালোক সংশ্লেষণ |
| Chloroplast | ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট |
| Stroma | ষ্ট্ৰ’মা |
| Grana | গ্ৰানা |
| Thylakoid | থাইলাকইড |
| Lumen | লুমেন |
| Chlorophyll | ক্ল’ৰ’ফিল (পত্ৰহৰিত) |
| Carotenoid | কেৰ’টিনইড |
| Xanthophyll | জ্যান্থ’ফিল |
| Absorption Spectrum | শোষণ বৰ্ণালী |
| Action Spectrum | ক্ৰিয়া বৰ্ণালী |
| Photosystem | ফট’ছিষ্টেম |
| Light Reaction | পোহৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া |
| Dark Reaction | অন্ধকাৰ-প্ৰতিক্ৰিয়া |
| Photolysis | পানী-বিভাজন |
| Photophosphorylation | ফট’ফছফ’ৰিলেচন |
| Z-Scheme | Z-স্কীম |
| Chemiosmotic Hypothesis | কেমিঅ’ছমটিক প্ৰকল্প |
| Calvin Cycle | কেলভিন চক্ৰ |
| RuBisCO | ৰুবিস্ক’ এনজাইম |
| Kranz Anatomy | ক্ৰাঞ্জ এনাটমি |
| Photorespiration | ফট’ৰেছপিৰেচন |
| Limiting Factor | সীমাবদ্ধ কাৰক |
| Bundle Sheath Cell | বান্ডিল-ছাত কোষ |
| Mesophyll Cell | মেচ’ফিল কোষ |
| OAA | অক্সাল’এচেটিক এচিড |
| PGA | ফছফ’গ্লিচেৰিক এচিড |
| PEP | ফছফ’ইনলপাইৰুভেট |
| NADPH | নিক’টিনামাইড এডিনিন ডাইনিউক্লিঅ’টাইড ফছফেট |
| ATP | এডিনচিন ট্ৰাই-ফছফেট |
| RuBP | ৰাইবুল’জ ১,৫-বাইছফছফেট |
| Photosystem | প্ৰকাশতন্ত্ৰ |
| Reaction Centre | প্ৰতিক্ৰিয়া কেন্দ্ৰ |
| Plastoquinone | প্লাষ্ট’কুইনন |
| Plastocyanin | প্লাষ্ট’চিয়ানিন |
| Ferredoxin | ফেৰিড’ক্সিন |
| Cytochrome | চাইট’ক্ৰম |
| Carbon Fixation | কাৰ্বন স্বাঙ্গীকৰণ |
| Stomata | ষ্ট’মেটা/পত্ৰ-ৰন্ধ্ৰ |
| Wavelength | তৰংগদৈৰ্ঘ্য |
| Accessory Pigment | আনুষঙ্গিক বৰ্ণকণিকা |
| Glucose | গ্লুকোজ/আঙুৰ চেনি |
| Starch | শ্বেতসাৰ |
| Hill Reaction | হিল প্ৰতিক্ৰিয়া |
| Quantum Yield | কোৱান্টাম যোগফল |
| Red Drop | ৰঙা পতন |
| Emerson Effect | এমাৰছন প্ৰভাৱ |
প্ৰিয় শিক্ষাৰ্থী সকল, আশাকৰোঁ এই পাঠটোৱে আপোনালোকৰ ASSEB একাদশ শ্ৰেণীৰ জীৱ বিজ্ঞান অধ্যায় ১৩ “উচ্চ উদ্ভিদৰ সালোক সংশ্লেষণ” বুজাত যথেষ্ট সহায় কৰিব। কোনো প্ৰশ্ন থাকিলে মন্তব্যত জনাব। নিয়মীয়া অধ্যয়ন আৰু পুনৰাবৃত্তিৰ যোগেদি আপুনি পৰীক্ষাত উত্তম ফলাফল লাভ কৰিব পাৰিব। শুভেচ্ছাৰে — HSLC Guru।