উদ্ভিদৰ শ্বসন
নমস্কাৰ প্ৰিয় ছাত্ৰ-ছাত্ৰীসকল! HSLC Guru-লৈ আপোনালোকক স্বাগতম জনাইছোঁ। আজি আমি ASSEB-ৰ Class 11 Biology-ৰ Chapter 14 — উদ্ভিদৰ শ্বসন (Respiration in Plants) অধ্যায়টোৰ বিশদ আলোচনা কৰিম। এই অধ্যায়ত আমি কোষীয় শ্বসন, গ্লাইকলাইছিছ, কিব্ছ চক্ৰ, ইলেক্ট্ৰন পৰিবহন তন্ত্ৰ, ATP উৎপাদন আৰু শ্বসন গুণাংক (RQ)-ৰ বিষয়ে শিকিম। প্ৰতিটো ধাৰণা সহজ অসমীয়া ভাষাত বুজাই দিয়া হৈছে যাতে আপোনালোকে পৰীক্ষাত উচ্চ নম্বৰ লাভ কৰিব পাৰে।
সাৰাংশ
কোষীয় শ্বসন (Cellular Respiration) হৈছে এনে এক জৈৱৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়া য’ত জীৱকোষৰ ভিতৰত খাদ্য পদাৰ্থ (বিশেষকৈ গ্লুকোজ) জাৰিত হৈ ATP ৰূপত শক্তি মুক্ত হয়। উদ্ভিদৰ ক্ষেত্ৰত সালোক সংশ্লেষণৰ দ্বাৰা প্ৰস্তুত কৰা শৰ্কৰাবোৰ এই প্ৰক্ৰিয়াত ভাঙি যায় আৰু কোষৰ সকলো জৈৱিক ক্ৰিয়া-কাৰ্যৰ বাবে শক্তি যোগান ধৰে। শ্বসনৰ গুৰুত্ব হৈছে — জীৱকোষৰ বৃদ্ধি, বিভাজন, পদাৰ্থ পৰিবহন, প্ৰোটিন সংশ্লেষণ আৰু সকলো জৈৱ-ৰাসায়নিক প্ৰতিক্ৰিয়াৰ বাবে আৱশ্যকীয় শক্তিৰ যোগান। শ্বসনৰ পদাৰ্থক শ্বসন উপাদান (respiratory substrate) বোলে, য’ত কাৰ্বহাইড্ৰেট, চৰ্বী আৰু প্ৰটিন অন্তৰ্ভুক্ত।
গ্লাইকলাইছিছ (Glycolysis) বা EMP (Embden-Meyerhof-Parnas) পথ হৈছে শ্বসনৰ প্ৰথম স্তৰ যি কোষৰ সাইটোপ্লাজ্মত সংঘটিত হয়। ইয়াত এক অণু গ্লুকোজ (৬-কাৰ্বন) দহোটা পৰ্যায়ক্ৰমিক প্ৰতিক্ৰিয়াৰ মাজেৰে দুই অণু পাইৰুভেট (৩-কাৰ্বন)-লৈ ৰূপান্তৰিত হয়। নিকা ফলাফল হ’ল — ২ ATP, ২ NADH আৰু ২ পাইৰুভেট। এই স্তৰ অক্সিজেন নোহোৱাকৈও সম্পন্ন হ’ব পাৰে। অক্সিজেনৰ অনুপস্থিতিত পাইৰুভেট fermentation-ৰ মাজেৰে ৰূপান্তৰিত হয় — যেনে যিষ্টৰ (yeast) ক্ষেত্ৰত alcoholic fermentation য’ত ইথানল আৰু CO₂ উৎপন্ন হয়, আৰু পেশী কোষ বা কিছু বেক্টেৰিয়াত lactic acid fermentation য’ত পাইৰুভেট লেক্টিক এচিডলৈ পৰিৱৰ্তিত হয়।
বায়বীয় শ্বসন (Aerobic Respiration)ত অক্সিজেনৰ উপস্থিতিত পাইৰুভেট মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix-ত প্ৰৱেশ কৰি link reaction-ৰ যোগেদি acetyl-CoA-লৈ ৰূপান্তৰিত হয়। ইয়াৰ পিছত acetyl-CoA কিব্ছ চক্ৰ (Krebs cycle / TCA / Citric acid cycle)-ত প্ৰৱেশ কৰে যি মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix-ত সংঘটিত হয়। এই চক্ৰৰ পৰা প্ৰতি গ্লুকোজ অণুত নিকা ফলাফল হ’ল — ৬ NADH, ২ FADH₂, ২ ATP আৰু ৪ CO₂। ইয়াৰ পিছত NADH আৰু FADH₂-ত সঞ্চিত ইলেক্ট্ৰনসমূহ ইলেক্ট্ৰন পৰিবহন তন্ত্ৰ (ETS / Electron Transport System)-ৰ মাজেৰে পৰিচালিত হয় যি মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ ভিতৰৰ আৱৰণত (inner mitochondrial membrane) অৱস্থিত। ইয়াত oxidative phosphorylation-ৰ যোগেদি ATP উৎপন্ন হয় আৰু চূড়ান্ত ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক হিচাপে অক্সিজেন কাম কৰি পানী সৃষ্টি কৰে।
ATP যোগফলৰ কথা ক’বলৈ গ’লে — eukaryotic কোষত প্ৰতি গ্লুকোজৰ পৰা সৰ্বমুঠ ৩৮ ATP (তত্ত্বীয়ভাৱে) উৎপন্ন হয়, যাৰ ভিতৰত পাইৰুভেট আৰু NADH-ক মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়ালৈ সোমাবলৈ ২ ATP খৰচ হোৱাৰ ফলত নিকা ফলাফল ৩৬ ATP। শ্বসন গুণাংক (Respiratory Quotient — RQ) হৈছে শ্বসনৰ সময়ত নিৰ্গত CO₂ আৰু গৃহীত O₂-ৰ আয়তনিক অনুপাত (RQ = CO₂/O₂)। কাৰ্বহাইড্ৰেটৰ বাবে RQ = ১, চৰ্বীৰ বাবে ০.৭, আৰু প্ৰটিনৰ বাবে ০.৯। শ্বসন পথটোক amphibolic pathway বোলা হয় কাৰণ ই কেৱল ভঞ্জন (catabolic) প্ৰক্ৰিয়াই নহয় বৰঞ্চ মধ্যৱৰ্তী যৌগসমূহৰ পৰা বিভিন্ন জৈৱযৌগ সংশ্লেষণো (anabolic) সম্ভৱ। এনেদৰে উদ্ভিদৰ শ্বসন প্ৰক্ৰিয়া কোষৰ শক্তি উৎপাদনৰ মূল ভেঁটি।
Summary (English)
Respiration in plants is the biochemical process by which living cells oxidise food molecules, mainly glucose, to release energy stored as ATP. The process begins with glycolysis (EMP pathway) in the cytoplasm where one molecule of glucose is broken down into two molecules of pyruvate, yielding a net of 2 ATP and 2 NADH. In the absence of oxygen, pyruvate undergoes fermentation — alcoholic in yeast (producing ethanol and CO₂) or lactic acid in muscle cells and certain bacteria. Under aerobic conditions, pyruvate enters the mitochondrial matrix, undergoes the link reaction to form acetyl-CoA, and enters the Krebs cycle (TCA cycle), generating 6 NADH, 2 FADH₂, 2 ATP and 4 CO₂ per glucose. The reduced coenzymes feed the electron transport chain on the inner mitochondrial membrane, where oxidative phosphorylation produces ATP, with oxygen as the terminal electron acceptor. Total theoretical yield is 38 ATP (net 36) per glucose. Respiratory quotient (RQ) equals 1 for carbohydrates, 0.7 for fats and 0.9 for proteins. The pathway is amphibolic, supporting both catabolism and anabolism.
১ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন উত্তৰ
প্ৰশ্ন ১: শ্বসন কি?
উত্তৰঃ জীৱকোষৰ ভিতৰত খাদ্য পদাৰ্থ জাৰিত হৈ ATP ৰূপত শক্তি মুক্ত কৰা প্ৰক্ৰিয়াকে শ্বসন বোলে।
প্ৰশ্ন ২: গ্লাইকলাইছিছ কোষৰ ক’ত হয়?
উত্তৰঃ গ্লাইকলাইছিছ কোষৰ সাইটোপ্লাজ্মত সংঘটিত হয়।
প্ৰশ্ন ৩: EMP-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ EMP-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ হৈছে Embden-Meyerhof-Parnas pathway।
প্ৰশ্ন ৪: গ্লাইকলাইছিছৰ অন্তিম উৎপাদ কি?
উত্তৰঃ গ্লাইকলাইছিছৰ অন্তিম উৎপাদ হৈছে পাইৰুভেট (Pyruvate)।
প্ৰশ্ন ৫: কিব্ছ চক্ৰ ক’ত সংঘটিত হয়?
উত্তৰঃ কিব্ছ চক্ৰ মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrixত সংঘটিত হয়।
প্ৰশ্ন ৬: ETS কি?
উত্তৰঃ ETS হৈছে Electron Transport System যি মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ ভিতৰৰ আৱৰণত অৱস্থিত আৰু ATP উৎপাদন কৰে।
প্ৰশ্ন ৭: alcoholic fermentation কোনে কৰে?
উত্তৰঃ Alcoholic fermentation যিষ্ট (Yeast)-এ কৰে আৰু ইথানল আৰু CO₂ উৎপন্ন কৰে।
প্ৰশ্ন ৮: RQ-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ RQ-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ হৈছে Respiratory Quotient (শ্বসন গুণাংক)।
প্ৰশ্ন ৯: কাৰ্বহাইড্ৰেটৰ RQ মান কিমান?
উত্তৰঃ কাৰ্বহাইড্ৰেটৰ RQ মান ১।
প্ৰশ্ন ১০: এক অণু গ্লুকোজৰ পৰা সৰ্বমুঠ কিমান ATP উৎপন্ন হয়?
উত্তৰঃ এক অণু গ্লুকোজৰ পৰা তত্ত্বীয়ভাৱে ৩৮ ATP (নিকা ৩৬ ATP) উৎপন্ন হয়।
প্ৰশ্ন ১১: NAD-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ NAD-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ হৈছে Nicotinamide Adenine Dinucleotide।
প্ৰশ্ন ১২: Acetyl-CoA-ত কিমান কাৰ্বন থাকে?
উত্তৰঃ Acetyl-CoA-ৰ acetyl অংশত ২ কাৰ্বন থাকে।
প্ৰশ্ন ১৩: ATP-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ কি?
উত্তৰঃ ATP-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ হৈছে Adenosine Triphosphate।
প্ৰশ্ন ১৪: “Energy currency of the cell” কাক বোলে?
উত্তৰঃ ATP-ক কোষৰ “energy currency” বোলা হয় কাৰণ ই কোষৰ সকলো জৈৱিক ক্ৰিয়াত শক্তি যোগান ধৰে।
প্ৰশ্ন ১৫: কিব্ছ চক্ৰৰ আৱিষ্কাৰক কোন?
উত্তৰঃ কিব্ছ চক্ৰৰ আৱিষ্কাৰক Sir Hans Krebs (১৯৩৭ চনত)।
প্ৰশ্ন ১৬: চৰ্বী আৰু প্ৰটিনৰ মাজৰ কোনটোৰ RQ মান বেছি?
উত্তৰঃ প্ৰটিনৰ RQ মান (০.৯) চৰ্বীৰ RQ মান (০.৭)-তকৈ বেছি।
২-৩ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন উত্তৰ
প্ৰশ্ন ১: গ্লাইকলাইছিছ আৰু কিব্ছ চক্ৰৰ মাজৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ গ্লাইকলাইছিছ কোষৰ সাইটোপ্লাজ্মত হয় আৰু গ্লুকোজক পাইৰুভেটলৈ ৰূপান্তৰ কৰে; ই অক্সিজেন নোহোৱাকৈও সম্পন্ন হ’ব পাৰে। কিব্ছ চক্ৰ মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix-ত সংঘটিত হয় আৰু acetyl-CoA-ক CO₂ আৰু পানীলৈ ৰূপান্তৰ কৰে; ই অক্সিজেন প্ৰয়োজনীয় বায়বীয় প্ৰক্ৰিয়া। গ্লাইকলাইছিছত নিকা ২ ATP উৎপন্ন হয়, কিন্তু কিব্ছ চক্ৰৰ পৰা ২ ATP, ৬ NADH আৰু ২ FADH₂ পোৱা যায়।
প্ৰশ্ন ২: Fermentation-ৰ দুটা প্ৰকাৰ চমুকৈ লিখা।
উত্তৰঃ (i) Alcoholic fermentation — যিষ্টৰ দ্বাৰা সংঘটিত য’ত পাইৰুভেট ইথানল আৰু CO₂-লৈ ৰূপান্তৰিত হয়; ই beer, wine আৰু পাঁওৰুটি প্ৰস্তুতিত ব্যৱহৃত। (ii) Lactic acid fermentation — পেশীকোষ বা Lactobacillus-ৰ দ্বাৰা সংঘটিত য’ত পাইৰুভেট লেক্টিক এচিডলৈ ৰূপান্তৰিত হয়; ই দহী, চীজ আদিৰ প্ৰস্তুতিত ব্যৱহৃত। দুয়োটা ক্ষেত্ৰত মাত্ৰ ২ ATP উৎপন্ন হয়।
প্ৰশ্ন ৩: Link reaction কি?
উত্তৰঃ গ্লাইকলাইছিছত উৎপন্ন পাইৰুভেট মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix-ত প্ৰৱেশ কৰি pyruvate dehydrogenase complex-ৰ যোগেদি acetyl-CoA-লৈ ৰূপান্তৰিত হোৱা প্ৰক্ৰিয়াকে link reaction বোলে। এই প্ৰতিক্ৰিয়াত প্ৰতি পাইৰুভেটত ১ NADH আৰু ১ CO₂ মুক্ত হয়। ই গ্লাইকলাইছিছ আৰু কিব্ছ চক্ৰৰ মাজৰ সংযোগ স্থাপন কৰে।
প্ৰশ্ন ৪: Oxidative phosphorylation কি?
উত্তৰঃ ইলেক্ট্ৰন পৰিবহন তন্ত্ৰৰ (ETS) মাজেৰে ইলেক্ট্ৰন প্ৰৱাহিত হৈ অক্সিজেনলৈ পৰিবহন হোৱাৰ সময়ত মুক্ত হোৱা শক্তিৰে ADP আৰু Pi-ৰ পৰা ATP গঠন হোৱা প্ৰক্ৰিয়াকে oxidative phosphorylation বোলে। ই মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ ভিতৰৰ আৱৰণত ATP synthase enzyme-ৰ যোগেদি সম্পন্ন হয় আৰু ই কোষীয় শ্বসনৰ মুখ্য ATP উৎপাদনৰ পথ।
প্ৰশ্ন ৫: Amphibolic pathway মানে কি?
উত্তৰঃ যি জৈৱৰাসায়নিক পথ এটাই একে সময়তে catabolic (ভঞ্জন) আৰু anabolic (সংশ্লেষণ) দুয়োটা কামতে অংশগ্ৰহণ কৰে, তাকে amphibolic pathway বোলে। শ্বসন এটা amphibolic pathway কাৰণ ইয়াৰ মধ্যৱৰ্তী যৌগ যেনে acetyl-CoA, α-ketoglutarate আদিৰ পৰা চৰ্বী এচিড, এমিনো এচিড আদিৰ সংশ্লেষণ হয়।
প্ৰশ্ন ৬: RQ-ৰ মান বিভিন্ন উপাদানৰ বাবে লিখা।
উত্তৰঃ RQ = নিৰ্গত CO₂-ৰ আয়তন / গৃহীত O₂-ৰ আয়তন। (i) কাৰ্বহাইড্ৰেট — RQ = ১। (ii) চৰ্বী — RQ = ০.৭ (কাৰণ অধিক O₂ লাগে)। (iii) প্ৰটিন — RQ = ০.৯। (iv) জৈৱ এচিড (যেনে malic acid) — RQ > ১। RQ-ৰ পৰা শ্বসন উপাদান চিনাক্ত কৰিব পাৰি।
প্ৰশ্ন ৭: NAD আৰু FAD-ৰ ভূমিকা কি?
উত্তৰঃ NAD (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) আৰু FAD (Flavin Adenine Dinucleotide) হৈছে coenzymes যিয়ে শ্বসনৰ সময়ত ইলেক্ট্ৰন আৰু H⁺ পৰিবহন কৰে। এওঁলোকে গ্লাইকলাইছিছ, লিংক ৰিএক্চন আৰু কিব্ছ চক্ৰৰ পৰা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণ কৰি NADH আৰু FADH₂ গঠন কৰে আৰু পিছত ETS-ত এই ইলেক্ট্ৰন দান কৰি ATP উৎপাদনত সহায় কৰে।
প্ৰশ্ন ৮: Substrate-level phosphorylation আৰু oxidative phosphorylation-ৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ Substrate-level phosphorylation-ত কোনো উচ্চ-শক্তিৰ যৌগৰ পৰা ফছফেট গোট পোনপটীয়াকৈ ADP-লৈ স্থানান্তৰিত হৈ ATP গঠন হয় (যেনে গ্লাইকলাইছিছ আৰু কিব্ছ চক্ৰত)। অন্যহাতে, oxidative phosphorylation-ত ETS-ৰ মাজেৰে ইলেক্ট্ৰন প্ৰৱাহৰ ফলত সৃষ্টি হোৱা proton gradient-ৰ সহায়ত ATP synthase enzyme-এ ATP গঠন কৰে। অধিকাংশ ATP (প্ৰায় ৩৪) এই দ্বিতীয় পথতে উৎপন্ন হয়।
৫-৭ নম্বৰৰ প্ৰশ্ন উত্তৰ
প্ৰশ্ন ১: গ্লাইকলাইছিছ প্ৰক্ৰিয়াটো বিশদভাৱে বুজাই লিখা।
উত্তৰঃ গ্লাইকলাইছিছ বা EMP pathway হৈছে শ্বসনৰ প্ৰথম স্তৰ যি কোষৰ সাইটোপ্লাজ্মত সংঘটিত হয়। ইয়াত এক অণু গ্লুকোজ (৬-কাৰ্বন) দহোটা পৰ্যায়ক্ৰমিক enzyme-নিয়ন্ত্ৰিত প্ৰতিক্ৰিয়াৰ মাজেৰে দুই অণু পাইৰুভেট (৩-কাৰ্বন)-লৈ ৰূপান্তৰিত হয়। প্ৰথমে গ্লুকোজ ATP-ৰ সহায়ত গ্লুকোজ-৬-ফছফেট-লৈ ৰূপান্তৰিত হয়, তাৰ পিছত fructose-6-phosphate, fructose-1,6-bisphosphate গঠন হয় (২ ATP খৰচ হয়)। তাৰ পিছত fructose-1,6-bisphosphate দুটা ৩-কাৰ্বন যৌগলৈ বিভাজিত হয় — DHAP আৰু PGAL। শেষৰ পৰ্যায়ত PGAL → 1,3-BPG → 3-PG → 2-PG → PEP → পাইৰুভেট গঠন হয় আৰু ৪ ATP আৰু ২ NADH উৎপন্ন হয়। নিকা ফলাফল হৈছে — ২ পাইৰুভেট, ২ ATP আৰু ২ NADH। গ্লাইকলাইছিছ অক্সিজেন নোহোৱাকৈও হ’ব পাৰে আৰু ইয়েই হৈছে শ্বসনৰ সাধাৰণ স্তৰ যি বায়বীয় আৰু অবায়বীয় দুয়োটা ক্ষেত্ৰতে দেখা যায়।
প্ৰশ্ন ২: কিব্ছ চক্ৰ বা TCA চক্ৰ বিশদকৈ বৰ্ণনা কৰা।
উত্তৰঃ কিব্ছ চক্ৰ (Krebs cycle), যাক TCA (Tricarboxylic acid) চক্ৰ বা Citric acid cycle বুলিও কয়, ১৯৩৭ চনত Hans Krebs-এ আৱিষ্কাৰ কৰিছিল। ই মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix-ত সংঘটিত হয়। প্ৰথমে acetyl-CoA (২-কাৰ্বন) oxaloacetate (৪-কাৰ্বন)-ৰ সৈতে যুক্ত হৈ citrate (৬-কাৰ্বন) গঠন কৰে। তাৰ পিছত citrate → isocitrate → α-ketoglutarate → succinyl-CoA → succinate → fumarate → malate → oxaloacetate পথেৰে চক্ৰটো সম্পূৰ্ণ হয়। এক চক্ৰৰ পৰা ৩ NADH, ১ FADH₂, ১ ATP (GTP), ২ CO₂ পোৱা যায়। যিহেতু এক গ্লুকোজৰ পৰা ২ acetyl-CoA গঠন হয়, সেয়েহে এক গ্লুকোজৰ বাবে কিব্ছ চক্ৰৰ পৰা মুঠ ৬ NADH, ২ FADH₂, ২ ATP আৰু ৪ CO₂ পোৱা যায়। ই সকলো শ্বসন উপাদানৰ অন্তিম জাৰণ-পথ, সেয়েহে ইয়াক “common pathway” বোলে।
প্ৰশ্ন ৩: ইলেক্ট্ৰন পৰিবহন তন্ত্ৰ (ETS) আৰু oxidative phosphorylation বুজাই লিখা।
উত্তৰঃ ETS বা Electron Transport System হৈছে মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ ভিতৰৰ আৱৰণত (inner mitochondrial membrane) অৱস্থিত প্ৰটিন-জটিল শৃংখলৰ গোট। ইয়াত চাৰিটা মুখ্য Complex আছে — Complex I (NADH dehydrogenase), Complex II (Succinate dehydrogenase), Complex III (Cytochrome bc₁) আৰু Complex IV (Cytochrome c oxidase)। NADH-এ Complex I-ত ইলেক্ট্ৰন দান কৰে আৰু FADH₂-এ Complex II-ত। ইলেক্ট্ৰনসমূহ ক্ৰমে coenzyme Q, cytochrome c-ৰ মাজেৰে গৈ Complex IV-ত অক্সিজেনৰ লগত মিলি পানী গঠন কৰে। এই ইলেক্ট্ৰন প্ৰৱাহৰ সময়ত মুক্ত শক্তিৰে H⁺ আয়ন matrix-ৰ পৰা intermembrane space-লৈ পাম্প হয় আৰু এক proton gradient সৃষ্টি হয়। তাৰ পিছত H⁺ আয়ন ATP synthase-ৰ মাজেৰে পুনৰ matrix-লৈ আহি ADP + Pi → ATP গঠন কৰে। এই ATP গঠন প্ৰক্ৰিয়াকে oxidative phosphorylation বোলে। প্ৰতি NADH-ৰ পৰা ৩ ATP আৰু প্ৰতি FADH₂-ৰ পৰা ২ ATP উৎপন্ন হয়।
প্ৰশ্ন ৪: এক অণু গ্লুকোজৰ পৰা সৰ্বমুঠ ATP যোগফল হিচাপ কৰি দেখুৱা।
উত্তৰঃ Eukaryotic কোষত এক অণু গ্লুকোজৰ পৰা ATP-ৰ যোগফল নিম্নৰূপ — (i) গ্লাইকলাইছিছ: ২ ATP (substrate-level) + ২ NADH × ৩ = ৬ ATP, মুঠ ৮ ATP। (ii) Link reaction: ২ NADH × ৩ = ৬ ATP। (iii) কিব্ছ চক্ৰ: ২ ATP + ৬ NADH × ৩ = ১৮ ATP + ২ FADH₂ × ২ = ৪ ATP, মুঠ ২৪ ATP। সৰ্বমুঠ = ৮ + ৬ + ২৪ = ৩৮ ATP। কিন্তু গ্লাইকলাইছিছত উৎপন্ন NADH-ক মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়ালৈ সোমাবলৈ ২ ATP খৰচ হ’লে নিকা ফলাফল ৩৬ ATP। Prokaryotic কোষত এই খৰচ নথকাৰ ফলত পূৰ্ণ ৩৮ ATP পোৱা যায়।
প্ৰশ্ন ৫: বায়বীয় আৰু অবায়বীয় শ্বসনৰ মাজৰ পাৰ্থক্য লিখা।
উত্তৰঃ (i) বায়বীয় শ্বসনত অক্সিজেন প্ৰয়োজন, অবায়বীয়ত নালাগে। (ii) বায়বীয় শ্বসনত গ্লুকোজ সম্পূৰ্ণৰূপে CO₂ আৰু H₂O-লৈ জাৰিত হয়, অবায়বীয়ত আংশিকভাৱে ইথানল বা লেক্টিক এচিডলৈ ৰূপান্তৰিত হয়। (iii) বায়বীয়ত ৩৮ ATP উৎপন্ন হয়, অবায়বীয়ত মাত্ৰ ২ ATP। (iv) বায়বীয় শ্বসন সাইটোপ্লাজ্ম + মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াত হয়, অবায়বীয় কেৱল সাইটোপ্লাজ্মত। (v) বায়বীয়ত CO₂ আৰু H₂O মুক্ত হয়, অবায়বীয়ত ইথানল + CO₂ বা লেক্টিক এচিড উৎপন্ন হয়। (vi) উদাহৰণ: বায়বীয় — অধিকাংশ উদ্ভিদ আৰু প্ৰাণী; অবায়বীয় — যিষ্ট, কিছু বেক্টেৰিয়া, ব্যায়ামৰ সময়ত পেশী।
প্ৰশ্ন ৬: শ্বসন এটা amphibolic pathway — উদাহৰণসহ ব্যাখ্যা কৰা।
উত্তৰঃ শ্বসন পথটো একে সময়তে ভঞ্জন (catabolism) আৰু সংশ্লেষণ (anabolism) দুয়োটা কামতে অংশগ্ৰহণ কৰে, সেয়েহে ইয়াক amphibolic pathway বোলা হয়। ভঞ্জনৰ ক্ষেত্ৰত গ্লুকোজ, চৰ্বী আৰু প্ৰটিন ভাঙি ATP উৎপাদন হয়। সংশ্লেষণৰ ক্ষেত্ৰত — (i) Acetyl-CoA চৰ্বী এচিড সংশ্লেষণৰ পূৰ্ৱসূৰী হিচাপে কাম কৰে। (ii) α-ketoglutarate-ৰ পৰা glutamic acid (এমিনো এচিড) গঠন হয়। (iii) Oxaloacetate-ৰ পৰা aspartic acid গঠন হয়। (iv) Succinyl-CoA-ৰ পৰা porphyrin (chlorophyll, haemoglobin)-ৰ গঠন হয়। গতিকে শ্বসনৰ মধ্যৱৰ্তী যৌগসমূহ উদ্ভিদ-প্ৰাণীৰ আন বহু গুৰুত্বপূৰ্ণ অণুৰ গঠনৰ আধাৰ। এই বৈশিষ্ট্যৰ বাবেই শ্বসনক “common metabolic crossroad” বুলিও কোৱা হয়।
প্ৰশ্ন ৭: Respiratory Quotient (RQ)-ৰ গুৰুত্ব আৰু বিভিন্ন উপাদানৰ বাবে ইয়াৰ মান বিশদকৈ লিখা।
উত্তৰঃ RQ বা শ্বসন গুণাংক হৈছে শ্বসনৰ সময়ত নিৰ্গত CO₂ আৰু গৃহীত O₂-ৰ আয়তনৰ অনুপাত — RQ = CO₂/O₂। RQ-ৰ মানৰ পৰা কোন শ্বসন উপাদান ব্যৱহৃত হৈছে তাক চিনাক্ত কৰিব পাৰি। (i) কাৰ্বহাইড্ৰেট: গ্লুকোজৰ সমীকৰণ — C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O, RQ = 6/6 = ১। (ii) চৰ্বী: চৰ্বীত O₂-ৰ অনুপাত কম হোৱাৰ ফলত অধিক O₂ লাগে; tripalmitin-ৰ RQ = 102/145 ≈ ০.৭। (iii) প্ৰটিন: প্ৰটিনৰ ক্ষেত্ৰত RQ = ০.৯। (iv) জৈৱ এচিড (যেনে malic acid): RQ > ১, কাৰণ এই পদাৰ্থত O-ৰ পৰিমাণ বেছি। (v) যেতিয়া অবায়বীয় শ্বসন হয় (অক্সিজেন নথকা অৱস্থা), RQ = অসীম (∞) হয় কাৰণ O₂ গ্ৰহণ নকৰে কিন্তু CO₂ মুক্ত কৰে। RQ পৰিমাপ কৰিবলৈ Ganong’s respiroscope ব্যৱহৃত হয়।
বহু-বিকল্প প্ৰশ্ন (MCQ)
১. গ্লাইকলাইছিছ ক’ত হয়?
(ক) মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়া (খ) সাইটোপ্লাজ্ম (গ) ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট (ঘ) ৰাইব’জ’ম
উত্তৰঃ (খ) সাইটোপ্লাজ্ম
২. এক অণু গ্লুকোজৰ পৰা গ্লাইকলাইছিছত নিকা কিমান ATP পোৱা যায়?
(ক) ৪ (খ) ২ (গ) ৬ (ঘ) ৮
উত্তৰঃ (খ) ২
৩. কিব্ছ চক্ৰ ক’ত সংঘটিত হয়?
(ক) সাইটোপ্লাজ্ম (খ) মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix (গ) ETS (ঘ) ক্ল’ৰ’প্লাষ্ট
উত্তৰঃ (খ) মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix
৪. Alcoholic fermentation কোনে কৰে?
(ক) যিষ্ট (খ) Lactobacillus (গ) E. coli (ঘ) Amoeba
উত্তৰঃ (ক) যিষ্ট
৫. এক অণু গ্লুকোজৰ পৰা সৰ্বমুঠ কিমান ATP উৎপন্ন হয়?
(ক) ৩৬ (খ) ৩৮ (গ) ৩০ (ঘ) ২
উত্তৰঃ (খ) ৩৮
৬. কাৰ্বহাইড্ৰেটৰ RQ মান কিমান?
(ক) ০.৭ (খ) ০.৯ (গ) ১ (ঘ) ১.৫
উত্তৰঃ (গ) ১
৭. ETS ক’ত অৱস্থিত?
(ক) ভিতৰৰ আৱৰণত (খ) বাহিৰৰ আৱৰণত (গ) matrix-ত (ঘ) cytoplasm-ত
উত্তৰঃ (ক) ভিতৰৰ আৱৰণত
৮. Link reaction-ত পাইৰুভেট কি যৌগলৈ ৰূপান্তৰ হয়?
(ক) Lactate (খ) Acetyl-CoA (গ) Citrate (ঘ) Ethanol
উত্তৰঃ (খ) Acetyl-CoA
৯. চৰ্বীৰ RQ মান কিমান?
(ক) ১ (খ) ০.৭ (গ) ০.৯ (ঘ) ১.৫
উত্তৰঃ (খ) ০.৭
১০. ETS-ত চূড়ান্ত ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক কোন?
(ক) NAD⁺ (খ) FAD (গ) অক্সিজেন (ঘ) Cytochrome
উত্তৰঃ (গ) অক্সিজেন
খালী ঠাই পূৰণ কৰা
১. গ্লাইকলাইছিছত গ্লুকোজ ভাঙি ______ অণু পাইৰুভেট গঠন হয়।
উত্তৰঃ দুই (২)
২. কিব্ছ চক্ৰৰ আন এটা নাম হৈছে ______ চক্ৰ।
উত্তৰঃ Citric acid (TCA)
৩. Yeast-এ কৰা fermentation-ত ইথানল আৰু ______ উৎপন্ন হয়।
উত্তৰঃ CO₂
৪. প্ৰটিনৰ RQ মান হৈছে ______।
উত্তৰঃ ০.৯
৫. ATP synthesis-ৰ enzyme হৈছে ______।
উত্তৰঃ ATP synthase
সঁচা / মিছা
১. গ্লাইকলাইছিছ মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াত হয়। — মিছা (ই সাইটোপ্লাজ্মত হয়)
২. কিব্ছ চক্ৰৰ পৰা প্ৰতি গ্লুকোজত ৬ NADH পোৱা যায়। — সঁচা
৩. Lactic acid fermentation যিষ্টে কৰে। — মিছা (alcoholic fermentation যিষ্টে কৰে)
৪. শ্বসন এটা amphibolic pathway। — সঁচা
৫. ETS-ত অক্সিজেন চূড়ান্ত ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক হিচাপে কাম কৰে। — সঁচা
শব্দাৰ্থ (Glossary)
| ইংৰাজী শব্দ | অসমীয়া অৰ্থ |
|---|---|
| Respiration | শ্বসন |
| Cellular respiration | কোষীয় শ্বসন |
| Glycolysis | গ্লাইকলাইছিছ |
| EMP pathway | Embden-Meyerhof-Parnas পথ |
| Pyruvate | পাইৰুভেট |
| Cytoplasm | সাইটোপ্লাজ্ম |
| Fermentation | গাঁজন |
| Alcoholic fermentation | মদ্যজনিত গাঁজন |
| Lactic acid fermentation | লেক্টিক এচিড গাঁজন |
| Yeast | যিষ্ট |
| Aerobic respiration | বায়বীয় শ্বসন |
| Anaerobic respiration | অবায়বীয় শ্বসন |
| Acetyl-CoA | এচিটাইল-কোএ |
| Link reaction | সংযোগী প্ৰতিক্ৰিয়া |
| Krebs cycle | কিব্ছ চক্ৰ |
| TCA cycle | ট্ৰাইকাৰ্বক্সিলিক এচিড চক্ৰ |
| Citric acid cycle | চাইট্ৰিক এচিড চক্ৰ |
| Mitochondrial matrix | মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ matrix |
| Inner mitochondrial membrane | মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ ভিতৰৰ আৱৰণ |
| Electron Transport System | ইলেক্ট্ৰন পৰিবহন তন্ত্ৰ |
| Oxidative phosphorylation | জাৰণমূলক ফছফ’ৰিলেচন |
| ATP synthase | ATP synthase enzyme |
| NADH | হ্ৰাসিত NAD |
| FADH₂ | হ্ৰাসিত FAD |
| Respiratory Quotient (RQ) | শ্বসন গুণাংক |
| Respiratory substrate | শ্বসন উপাদান |
| Amphibolic pathway | উভয়মুখী জৈৱপথ |
| Catabolism | ভঞ্জন বিপাক |
| Anabolism | সংশ্লেষণ বিপাক |
| Substrate-level phosphorylation | উপাদান স্তৰৰ ফছফ’ৰিলেচন |
| Cytochrome | চাইট’ক্ৰ’ম |
| Coenzyme Q | কোএনজাইম Q |
| Glucose | গ্লুকোজ |
| Oxaloacetate | অক্সেলোএচিটেট |
| α-ketoglutarate | আলফা-কিট’গ্লুটাৰেট |
| Succinate | চাক্সিনেট |
| Malate | মেলেট |
| Ethanol | ইথানল |
| Lactic acid | লেক্টিক এচিড |
| Proton gradient | প্ৰট’ন গ্ৰেডিয়েণ্ট |
| ADP | এডেনোছিন ডাইফছফেট |
| ATP | এডেনোছিন ট্ৰাইফছফেট |
| Mitochondria | মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়া |
| Energy currency | শক্তি মুদ্ৰা |
| Glucose-6-phosphate | গ্লুকোজ-৬-ফছফেট |
| Fructose-1,6-bisphosphate | ফ্ৰুক্টোজ-১,৬-বিছফছফেট |
| PGAL | ফছফোগ্লিচাৰেলডিহাইড |
| Hans Krebs | হান্স কিব্ছ |
| Pyruvate dehydrogenase | পাইৰুভেট ডিহাইড্ৰোজিনেজ |
| Intermembrane space | আৱৰণ-অন্তৰ স্থান |
| Terminal electron acceptor | চূড়ান্ত ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক |
| Common pathway | সাধাৰণ পথ |
| Catabolic pathway | ভঞ্জনী পথ |
| Anabolic pathway | সংশ্লেষণী পথ |
| Glycolytic enzymes | গ্লাইকলাইটিক উৎসেচক |
| Hexokinase | হেক্সোকাইনেজ |
| Phosphofructokinase | ফছফোফ্ৰুক্টোকাইনেজ |
| Krebs intermediate | কিব্ছ মধ্যৱৰ্তী যৌগ |
| Citrate synthase | চাইট্ৰেট চিন্থেজ |
| Aldolase | এল্ডোলেজ |
গুৰুত্বপূৰ্ণ পইণ্টসমূহ (Quick Revision)
- শ্বসনৰ স্থান — সাইটোপ্লাজ্ম (গ্লাইকলাইছিছ) আৰু মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়া (link reaction, কিব্ছ চক্ৰ, ETS)।
- গ্লাইকলাইছিছ নিকা — ২ ATP, ২ NADH, ২ পাইৰুভেট।
- Link reaction প্ৰতি গ্লুকোজ — ২ NADH, ২ CO₂, ২ Acetyl-CoA।
- কিব্ছ চক্ৰ প্ৰতি গ্লুকোজ — ৬ NADH, ২ FADH₂, ২ ATP, ৪ CO₂।
- ETS — মাইট’ক’ণ্ড্ৰিয়াৰ inner membrane-ত; চূড়ান্ত ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক অক্সিজেন।
- প্ৰতি NADH = ৩ ATP; প্ৰতি FADH₂ = ২ ATP।
- মুঠ ATP = ৩৮ (তত্ত্বীয়); নিকা = ৩৬ ATP।
- RQ — কাৰ্বহাইড্ৰেট ১, চৰ্বী ০.৭, প্ৰটিন ০.৯।
- Fermentation — alcoholic (যিষ্ট) আৰু lactic acid (পেশী/Lactobacillus)।
- শ্বসন এটা amphibolic pathway — catabolism + anabolism দুয়োটাকে সমৰ্থন কৰে।
- Krebs cycle আৱিষ্কাৰক — Sir Hans Krebs (১৯৩৭)।
- ATP-ৰ পূৰ্ণ ৰূপ — Adenosine Triphosphate; ই কোষৰ “energy currency”।
মূল প্ৰতিক্ৰিয়া সমীকৰণ
সম্পূৰ্ণ বায়বীয় শ্বসন:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38 ADP + 38 Pi → 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP
Alcoholic Fermentation:
C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH (ইথানল) + 2 CO₂ + 2 ATP
Lactic Acid Fermentation:
C₆H₁₂O₆ → 2 CH₃CHOHCOOH (লেক্টিক এচিড) + 2 ATP
Glycolysis (সংক্ষেপে):
Glucose + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H₂O
Link Reaction:
Pyruvate + CoA + NAD⁺ → Acetyl-CoA + NADH + CO₂
HSLC Guru-ৰ সৈতে থাকক, আৰু পঢ়াত মনোনিৱেশ কৰক। শুভকামনা!