সবুজ উদ্ভিদের ক্লোরোপ্লাস্টে ক্লোরোফিল থাকে এবং ক্লোরোফিল সূর্যের আলো শোষণ করে।
সালোকসংশ্লেষণে CO2 ও পানি ব্যবহার করে খাদ্য তৈরি হয় এবং O2 নির্গত হয়।
কোষে সাইটোপ্লাজম ও মাইটোকন্ড্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গাণু; ATP হলো কোষের শক্তির মুদ্রা।
সালোকসংশ্লেষণ খাদ্য, শক্তি ও অক্সিজেনের প্রধান উৎস। জীবজগতের খাদ্যশৃঙ্খল এবং পরিবেশের ভারসাম্য এ প্রক্রিয়ার ওপর নির্ভরশীল।
শ্বসনের মাধ্যমে খাদ্যে সঞ্চিত শক্তি ATP-তে রূপান্তরিত হয়, যা জীবের বিভিন্ন কাজ পরিচালনা করে।
পরীক্ষায় P.Q-এর সূত্র, শ্বসনের সমীকরণ, গ্লাইকোলাইসিসের নিট উৎপাদন, ক্রেবস চক্র এবং ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন থেকে সংক্ষিপ্ত ও সৃজনশীল প্রশ্ন আসে।
| ক্রম | আলোচ্য বিষয় |
|---|---|
| ১ | সালোকসংশ্লেষণের হার ও নিয়ন্ত্রণ |
| ২ | সালোকসংশ্লেষণের গুরুত্ব ও খাদ্যের ব্যবহার |
| ৩ | শ্বসনের ধারণা, উপাদান ও প্রকারভেদ |
| ৪ | গ্লাইকোলাইসিস, ক্রেবস চক্র ও ইলেকট্রন স্থানান্তর |
সালোকসংশ্লেষণে সবুজ উদ্ভিদ বায়ু থেকে CO₂ গ্রহণ করে এবং O₂ ত্যাগ করে। গ্রহণ করা CO₂-এর সাহায্যে কার্বোহাইড্রেট বা খাদ্য তৈরি হয়। সাধারণত নির্দিষ্ট সময়ে যে পরিমাণ CO₂ গ্রহণ করা হয়, তার প্রায় সমপরিমাণ O₂ ত্যাগ করা হয়। এই অনুপাত থেকেই সালোকসংশ্লেষণের হার বা সালোকসংশ্লেষণ কোয়েন্ট (Photosynthetic Quotient বা P.Q.) নির্ণয় করা হয়।
সংজ্ঞা: নির্দিষ্ট সময়ে সালোকসংশ্লেষণের সময় ত্যাগ করা O₂ এবং গ্রহণ করা CO₂-এর পরিমাণের অনুপাতকে সালোকসংশ্লেষণের হার বা P.Q. বলে।
সূত্র: P.Q. = O₂ ত্যাগের পরিমাণ ÷ CO₂ গ্রহণের পরিমাণ
সালোকসংশ্লেষণে সাধারণ অবস্থায় O₂ ত্যাগ ও CO₂ গ্রহণের পরিমাণ সমান হয়। তাই—
উদাহরণ: যদি O₂ ত্যাগের পরিমাণ ১ একক এবং CO₂ গ্রহণের পরিমাণ ১ একক হয়, তবে
P.Q. = ১ ÷ ১ = ১
অতএব, সাধারণ অবস্থায় সালোকসংশ্লেষণের P.Q.-এর মান ১। CO₂-এর পরিমাণ কমে গেলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়। আবার CO₂-এর পরিমাণ বাড়লে হারও বৃদ্ধি পায়।
১. আলো: আলোর প্রকৃতি, তীব্রতা ও আলোককাল—এই তিনটি বৈশিষ্ট্য সালোকসংশ্লেষণের হারে প্রভাব ফেলে। আলোর কার্যকরী বর্ণালি ও শোষণ বর্ণালি থেকে দেখা যায়, লাল ও নীল আলো সালোকসংশ্লেষণে সর্বাধিক সক্রিয়। তবে শুধু আলোর রং পরিবর্তন করলেই হার যথেষ্ট নিয়ন্ত্রণ করা যায় না; আলোর তীব্রতাও গুরুত্বপূর্ণ।
আলোর তীব্রতা ১০০ ফুট-ক্যান্ডেল থেকে বাড়িয়ে ৩০০০ ফুট-ক্যান্ডেল পর্যন্ত নিলে সালোকসংশ্লেষণের হার সর্বোচ্চ পর্যায়ে উন্নীত হতে পারে। তীব্র সূর্যালোকে ১০,০০০–১২,০০০ ফুট-ক্যান্ডেল পর্যন্ত আলো পাওয়া যায়। কৃত্রিম পরিবেশে নির্দিষ্ট পরিমাণ আলো দিয়ে সালোকসংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।
আলোককালও গুরুত্বপূর্ণ। দীর্ঘ ১৪–১৬ ঘণ্টার আলো সব সময় কাজে লাগে না। কারণ, আলোতে তৈরি খাদ্য আলো-নিরপেক্ষ পর্যায়ে একই হারে ব্যবহার করা সম্ভব হয় না। প্রায় ১০–১২ ঘণ্টা আলোতে সালোকসংশ্লেষণ সর্বোচ্চ পর্যায়ে পৌঁছাতে পারে।
২. তাপমাত্রা: তাপমাত্রা সালোকসংশ্লেষণের একটি প্রভাবক। তাপমাত্রা পরিবর্তন করে মূলত আলো-নিরপেক্ষ পর্যায়ের ক্যালভিন চক্রের হার নিয়ন্ত্রণ করা যায়। সাধারণ অবস্থায় ১০°–৪০° সে. তাপমাত্রায় সালোকসংশ্লেষণের হার বাড়তে থাকে। ৩০°–৩৫° সে. তাপমাত্রায় হার সর্বোচ্চ হয়।
৩. CO₂-এর ঘনত্ব: বায়ুতে CO₂-এর পরিমাণ সাধারণত ০.০৩–০.০৪%। পরিবেশে CO₂-এর ঘনত্ব বাড়ালে সালোকসংশ্লেষণের হার বাড়ে। প্রায় ০.৮–১% CO₂ পর্যন্ত অনেক উদ্ভিদে হার সর্বোচ্চ পর্যায়ে যেতে পারে। তবে বিভিন্ন উদ্ভিদের সহনশীলতা ও সর্বোচ্চ হার পাওয়ার ঘনত্ব ভিন্ন হতে পারে।
৪. ক্লোরোফিল: ক্লোরোফিল প্রধানত ক্লোরোপ্লাস্টে থাকে এবং পাতায় এর পরিমাণ বেশি। এটি সূর্যের আলোকশক্তি শোষণ করে সালোকসংশ্লেষণে ব্যবহারের উপযোগী করে। তাই ক্লোরোফিলের উপস্থিতি সালোকসংশ্লেষণের জন্য অপরিহার্য।
শিক্ষকের টিপস: মনে রাখবে—“আলো খাদ্য তৈরির শক্তি দেয়, CO₂ খাদ্যের কার্বন দেয়, তাপমাত্রা বিক্রিয়ার গতি নিয়ন্ত্রণ করে, আর ক্লোরোফিল আলো শোষণ করে।” P.Q.-তে লব্ধাংশে O₂ এবং হরে CO₂ থাকবে।
পরীক্ষায় যেভাবে আসে: P.Q.-এর সংজ্ঞা, সূত্র ও মান; লাল-নীল আলোর কার্যকারিতা; ৩০°–৩৫° সে. তাপমাত্রায় সর্বোচ্চ হার; এবং ক্লোরোফিলের অবস্থান ও কাজ—এসব সংক্ষিপ্ত প্রশ্নে আসতে পারে।
১. P.Q.-এর সূত্রটি লেখো এবং সাধারণ অবস্থায় এর মান কত?
২. সালোকসংশ্লেষণের হারে তাপমাত্রার প্রভাব কী?
সবুজ উদ্ভিদ সূর্যালোকের সাহায্যে কার্বন ডাই-অক্সাইড ও পানি থেকে খাদ্য তৈরি করে। এই খাদ্য তৈরির প্রক্রিয়াই সালোকসংশ্লেষণ। উদ্ভিদের ক্লোরোপ্লাস্টে ক্লোরোফিল সূর্যের আলোকশক্তি শোষণ করে। সেই শক্তি রাসায়নিক শক্তি হিসেবে খাদ্যে সঞ্চিত হয়। তাই সালোকসংশ্লেষণ শুধু উদ্ভিদের খাদ্য তৈরির প্রক্রিয়া নয়; সমগ্র জীবজগতের খাদ্য ও শক্তির মূল ভিত্তি।
সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে ক্লোরোপ্লাস্টে প্রথমে শ্বেতসার বা স্টার্চ তৈরি হয়। স্টার্চ কঠিন পদার্থ হওয়ায় উদ্ভিদ এটি সরাসরি সঞ্চালন করতে পারে না। তাই পাতায় তৈরি স্টার্চ প্রথমে গ্লুকোজে এবং পরে সুক্রোজে পরিণত হয়। সুক্রোজ উদ্ভিদের বিভিন্ন অঙ্গে সঞ্চালিত হয়।
সুক্রোজের একটি অংশ বিপাকক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়। শ্বসনের সময় খাদ্য ভেঙে শক্তি উৎপন্ন হয়; সেই শক্তি উদ্ভিদের বিভিন্ন কাজ চালাতে ব্যবহৃত হয়। অতিরিক্ত অংশ ভবিষ্যতের জন্য সঞ্চিত থাকে। আবার এই খাদ্যের কিছু অংশ থেকে চর্বি ও আমিষজাতীয় খাদ্যও তৈরি হতে পারে।
১। সালোকসংশ্লেষণে সূর্যালোকের শক্তি কীভাবে সংরক্ষিত হয়?
২। স্টার্চ উদ্ভিদের বিভিন্ন অঙ্গে কীভাবে সঞ্চালিত হয়?
জীবকোষে প্রতিনিয়ত নানা রাসায়নিক ক্রিয়া-বিক্রিয়া ঘটে। এসব কাজ সম্পন্ন করার জন্য শক্তি দরকার। খাদ্যদ্রব্যে সঞ্চিত শক্তি একবারে সম্পূর্ণ মুক্ত হয় না; বিভিন্ন এনজাইমের নিয়ন্ত্রণে ধাপে ধাপে মুক্ত হয়। এই ধীর ও পর্যায়ক্রমিক প্রক্রিয়াই শ্বসন। মনে রাখতে হবে, শ্বসন শুধু শ্বাস নেওয়া নয়; এটি কোষের ভিতরে সংঘটিত একটি জটিল রাসায়নিক প্রক্রিয়া।
সংজ্ঞা: যে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় জীবকোষস্থ জটিল জৈব যৌগ জারিত হয়ে তার সঞ্চিত স্থিতিশক্তি রাসায়নিক গতিশক্তিতে পরিণত হয়, তাকে শ্বসন বলে। তাই শ্বসন হলো শক্তি নির্গতকারী জটিল জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ার সমষ্টি।
যেসব যৌগ শ্বসন প্রক্রিয়ায় জারিত হয়ে সরল পদার্থে পরিণত হয়, সেগুলোকে শ্বসনিক বস্তু বলে। প্রধান শ্বসনিক বস্তু হলো—
কার্বোহাইড্রেট শ্বসনে শক্তির প্রধান উৎস। স্টার্চ বা অন্যান্য শর্করা প্রথমে গ্লুকোজে পরিণত হয়। পরে গ্লুকোজ বিভিন্ন এনজাইম-নিয়ন্ত্রিত ধাপে জারিত হয়ে শক্তি উৎপন্ন করে। উৎপন্ন শক্তি ATP-তে সঞ্চিত থাকে এবং কোষের বিভিন্ন শক্তি-প্রয়োজনীয় কাজে ব্যবহৃত হয়।
উদ্ভিদের প্রতিটি জীবকোষে দিন-রাত ২৪ ঘণ্টা শ্বসন চলতে থাকে। কোষের সাইটোপ্লাজম এবং মাইটোকন্ড্রিয়া শ্বসনের প্রধান অঙ্গ। শ্বসনের প্রথম ধাপ গ্লাইকোলাইসিস সাইটোপ্লাজমে ঘটে। পরবর্তী গুরুত্বপূর্ণ ধাপগুলো মাইটোকন্ড্রিয়ায় সম্পন্ন হয়।
অক্সিজেনের প্রয়োজনীয়তার ওপর ভিত্তি করে শ্বসন দুই প্রকার।
| বিষয় | সবাত শ্বসন | অবাত শ্বসন |
|---|---|---|
| অক্সিজেন | মুক্ত অক্সিজেন প্রয়োজন | মুক্ত অক্সিজেন প্রয়োজন হয় না |
| জারণ | শ্বসনিক বস্তু সম্পূর্ণ জারিত হয় | শ্বসনিক বস্তু আংশিক জারিত হয় |
| ফলাফল | CO₂, H₂O ও অধিক শক্তি উৎপন্ন হয় | স্বল্প শক্তি উৎপন্ন হয় |
উদাহরণ: সবাত শ্বসনে এক অণু গ্লুকোজ অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সম্পূর্ণ জারিত হয়ে কার্বন ডাই-অক্সাইড, পানি ও অধিক পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে। সামগ্রিক সমীকরণটি হলো:
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O + 36ADP + 36Pi → 6CO2 + 12H2O + 36ATP
এখানে মোট ATP উৎপাদন ৩৬টি; কিছু হিসাব অনুযায়ী ৩৮টি ATP ধরা হয়।
শিক্ষকের টিপস: “সবাত = বাতাসসহ”—এইভাবে মনে রাখো। সবাত শ্বসনে অক্সিজেন থাকে, খাদ্য সম্পূর্ণ জারিত হয় এবং শক্তি বেশি উৎপন্ন হয়। অবাত শ্বসনে অক্সিজেন থাকে না, খাদ্য আংশিক জারিত হয় এবং শক্তি কম উৎপন্ন হয়। শ্বসনকে কখনো শুধু শ্বাস নেওয়ার সঙ্গে গুলিয়ে ফেলবে না।
পরীক্ষায় যেভাবে আসে: সংজ্ঞায় অবশ্যই “জটিল জৈব যৌগের জারণ”, “শক্তি নির্গমন” এবং “জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ার সমষ্টি”—এই ভাবগুলো লিখবে। সবাত শ্বসনের সমীকরণে CO2, H2O এবং ATP উল্লেখ করবে।
১। শ্বসনিক বস্তু কী? দুটি উদাহরণ লেখো।
২। সবাত ও অবাত শ্বসনের প্রধান পার্থক্য কী?
সবাত শ্বসনের প্রথম ধাপ হলো গ্লাইকোলাইসিস (Glycolysis)। এই প্রক্রিয়ায় একটি ৬-কার্বনবিশিষ্ট গ্লুকোজ অণু ভেঙে দুটি ৩-কার্বনবিশিষ্ট পাইরুভিক অ্যাসিড অণু তৈরি হয়। এটি কোষের সাইটোপ্লাজমে সংঘটিত হয়। গ্লাইকোলাইসিসের জন্য সরাসরি অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না। তাই এটি সবাত ও অবাত—উভয় ধরনের শ্বসনের প্রথম ধাপ।
সংজ্ঞা: যে প্রক্রিয়ায় একটি গ্লুকোজ অণু বিভিন্ন এনজাইম-নিয়ন্ত্রিত বিক্রিয়ার মাধ্যমে ভেঙে দুটি পাইরুভিক অ্যাসিড অণুতে পরিণত হয়, তাকে গ্লাইকোলাইসিস বলে। বিজ্ঞানী Embden, Meyerhof ও Parnas-এর নাম অনুসারে একে EMP পথও বলা হয়।
উদাহরণ: গ্লাইকোলাইসিসে প্রথমে ২ অণু ATP ব্যয় হয়। পরে ৪ অণু ATP তৈরি হয়। তাই নিট ATP লাভ = ৪ − ২ = ২ অণু ATP। একই সঙ্গে ২ অণু NADH + H⁺ এবং ২ অণু পাইরুভিক অ্যাসিড উৎপন্ন হয়।
ATP দ্রুত ব্যবহৃত হলে গ্লাইকোলাইসিসের হার বাড়ে; ATP-এর ব্যবহার কম হলে হার কমে। গ্লুকোজ সরবরাহও এ প্রক্রিয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক এনজাইম হলো ফসফোফ্রুক্টোকাইনেজ। এটি ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেটকে ফ্রুক্টোজ-১,৬-বিসফসফেটে রূপান্তর করে। ATP এই এনজাইমের কাজ বাধাগ্রস্ত করে, আর ADP কাজটি উদ্দীপিত করে।
গ্লাইকোলাইসিসে পাইরুভিক অ্যাসিড তৈরি হয়, যা পরবর্তী শ্বসন ধাপের প্রধান উপাদান। উৎপন্ন ATP ও NADH + H⁺ কোষের শক্তি জোগায়। এ পথের বিভিন্ন মধ্যবর্তী পদার্থ থেকে অন্যান্য কোষীয় উপাদানও তৈরি হতে পারে। গ্লাইকোলাইসিসের বিপরীত পথে গ্লুকোজ তৈরির প্রক্রিয়াকে গ্লুকোনিওজেনেসিস বলে। উদ্ভিদের বীজে এ প্রক্রিয়ায় সঞ্চিত খাদ্য থেকে গ্লুকোজ বা সুক্রোজ তৈরি হয়ে অঙ্কুরিত চারাকে সাহায্য করে।
শিক্ষকের টিপস: মনে রাখবে—“২ ATP লাগে, ৪ ATP আসে, নিট থাকে ২ ATP; সঙ্গে ২ NADH + H⁺ এবং ২ পাইরুভেট।” গ্লাইকোলাইসিসকে মাইটোকন্ড্রিয়ার প্রক্রিয়া লিখবে না; এটি সাইটোপ্লাজমে ঘটে।
পরীক্ষায় যেভাবে আসে: গ্লাইকোলাইসিসের সংজ্ঞা, স্থান, অক্সিজেনের প্রয়োজনীয়তা, ATP-এর হিসাব, উৎপন্ন পদার্থ এবং ফসফোফ্রুক্টোকাইনেজের নিয়ন্ত্রণের ভূমিকা লিখতে বলা হতে পারে।
১। গ্লাইকোলাইসিস কোথায় সংঘটিত হয় এবং এর জন্য কি অক্সিজেন দরকার?
২। গ্লাইকোলাইসিসে নিট কত ATP ও কত NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়?
গ্লাইকোলাইসিসে এক অণু গ্লুকোজ ভেঙে দুই অণু পাইরুভিক অ্যাসিড তৈরি হয়। এরপর পাইরুভিক অ্যাসিড মাইটোকন্ড্রিয়ার ম্যাট্রিক্সে প্রবেশ করে। সেখানে এটি অ্যাসিটাইল-CoA-তে পরিণত হয়ে ক্রেবস চক্রে প্রবেশ করে। তাই অ্যাসিটাইল-CoA হলো গ্লাইকোলাইসিস ও ক্রেবস চক্রের সংযোগকারী রাসায়নিক উপাদান।
৩-কার্বনবিশিষ্ট পাইরুভিক অ্যাসিড পাইরুভেট ডিহাইড্রোজিনেজ এনজাইম-কমপ্লেক্সের সাহায্যে তিনটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়।
এই ধাপে, প্রতি পাইরুভিক অ্যাসিড থেকে ১টি CO₂, ১টি NADH + H⁺ এবং ১টি অ্যাসিটাইল-CoA উৎপন্ন হয়। এক অণু গ্লুকোজ থেকে দুই অণু পাইরুভিক অ্যাসিড তৈরি হয় বলে এই ধাপে মোট ২টি CO₂ ও ২টি NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়। পাইরুভিক অ্যাসিড থেকে অ্যাসিটাইল-CoA তৈরি হওয়া ক্রেবস চক্রের অংশ নয়; এটি চক্রে প্রবেশের প্রস্তুতিপর্ব।
প্রথমে ২-কার্বনবিশিষ্ট অ্যাসিটাইল-CoA, ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিডের সঙ্গে যুক্ত হয়ে ৬-কার্বনবিশিষ্ট সাইট্রিক অ্যাসিড তৈরি করে। Co-A আলাদা হয়ে যায়। এরপর সাইট্রিক অ্যাসিড আইসোসাইট্রিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়।
আইসোসাইট্রিক অ্যাসিড থেকে CO₂ ও NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়ে আলফা-কিটোগ্লুটারিক অ্যাসিড তৈরি হয়। পরে আলফা-কিটোগ্লুটারিক অ্যাসিড থেকে আবার CO₂ ও NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়ে সাকসিনাইল-CoA তৈরি হয়। সাকসিনাইল-CoA থেকে সাকসিনিক অ্যাসিড হওয়ার সময় সাবস্ট্রেট-লেভেল ফসফোরাইলেশনে ১টি ATP তৈরি হয়।
সাকসিনিক অ্যাসিড জারিত হয়ে ফিউমারিক অ্যাসিডে পরিণত হয় এবং ১টি FADH₂ তৈরি হয়। পরে ফিউমারিক অ্যাসিড → ম্যালিক অ্যাসিড → অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড হয়। অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড আবার অ্যাসিটাইল-CoA গ্রহণ করে নতুন চক্র শুরু করে।
ক্রেবস চক্রের প্রধান নিয়ন্ত্রক এনজাইম হলো আইসোসাইট্রেট ডিহাইড্রোজিনেজ। ADP ও NAD⁺ এই চক্রকে উদ্দীপিত করে। ATP এবং NADH + H⁺ বেশি জমা হলে চক্রের গতি কমে যায় বা চক্র বন্ধ হতে পারে।
গ্লাইকোলাইসিস ও ক্রেবস চক্রে উৎপন্ন NADH + H⁺ এবং FADH₂-তে উচ্চশক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রন থাকে। এগুলো পুনরায় জারিত না হলে শ্বসন বন্ধ হয়ে যাবে। মাইটোকন্ড্রিয়ার অন্তঃঝিল্লিতে চারটি মাল্টি-প্রোটিন কমপ্লেক্স ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন গঠন করে। এই চেইনে ইলেকট্রন এক প্রোটিন থেকে অন্য প্রোটিনে স্থানান্তরিত হয়।
ইলেকট্রন স্থানান্তরের সময় মুক্ত শক্তি ব্যবহার করে ADP-এর সঙ্গে অজৈব ফসফেট (Pi) যুক্ত হয়ে ATP তৈরি হয়। এই প্রক্রিয়াকে অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন বলে। শেষে অক্সিজেন ইলেকট্রনের চূড়ান্ত গ্রহণকারী হিসেবে কাজ করে এবং হাইড্রোজেনের সঙ্গে যুক্ত হয়ে পানি তৈরি করে।
দ্রুত যাচাই ১: অ্যাসিটাইল-CoA কোন দুটি প্রক্রিয়ার সংযোগকারী উপাদান?
দ্রুত যাচাই ২: ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে অক্সিজেনের ভূমিকা কী?
নিচের উদাহরণগুলো মনোযোগ দিয়ে পড়ো। প্রতিটি সমাধানে প্রথমে কী জানতে চাওয়া হয়েছে, তারপর সূত্র বা যুক্তি, হিসাব এবং শেষে উত্তর দেওয়া হয়েছে।
উদাহরণ ১: সালোকসংশ্লেষণের হার নির্ণয়
একটি উদ্ভিদ নির্দিষ্ট সময়ে ১০ একক CO₂ গ্রহণ করে ১০ একক O₂ ত্যাগ করল। সালোকসংশ্লেষণের হার বা P.Q নির্ণয় করো।
চূড়ান্ত উত্তর: সালোকসংশ্লেষণের হার বা P.Q = ১।
অর্থাৎ, এ ক্ষেত্রে শোষিত CO₂ এবং ত্যাগ করা O₂-এর পরিমাণ সমান।
উদাহরণ ২: সালোকসংশ্লেষণের হার নিয়ন্ত্রণ
একটি কৃত্রিম পরিবেশে উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার কমে গেছে। আলো, তাপমাত্রা, CO₂ ও ক্লোরোফিলের সাহায্যে কীভাবে হারটি নিয়ন্ত্রণ করা যায়—মডেল উত্তর দাও।
চূড়ান্ত উত্তর: উপযুক্ত আলো, ৩০°–৩৫° সে. তাপমাত্রা, যথেষ্ট CO₂ এবং পর্যাপ্ত ক্লোরোফিল নিশ্চিত করলে সালোকসংশ্লেষণের হার নিয়ন্ত্রণ ও বৃদ্ধি করা যায়।
উদাহরণ ৩: গ্লাইকোলাইসিসে ATP-এর হিসাব
এক অণু গ্লুকোজের গ্লাইকোলাইসিসে মোট কত ATP উৎপন্ন হয় এবং নিট ATP কত?
চূড়ান্ত উত্তর: গ্লাইকোলাইসিসে মোট ATP উৎপন্ন হয় ৪ অণু, কিন্তু ব্যবহৃত ২ অণু বাদ দিলে নিট ATP থাকে ২ অণু।
উদাহরণ ৪: এক অণু গ্লুকোজে NADH ও FADH₂ উৎপাদন
এক অণু গ্লুকোজ সম্পূর্ণ জারিত হলে গ্লাইকোলাইসিস, অ্যাসিটাইল Co-A গঠন ও ক্রেবস চক্র মিলিয়ে কত NADH + H⁺ এবং FADH₂ উৎপন্ন হয়?
চূড়ান্ত উত্তর: এক অণু গ্লুকোজে মোট ১০ অণু NADH + H⁺ এবং ২ অণু FADH₂ উৎপন্ন হয়। এগুলোর উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রন ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে প্রবেশ করে ATP তৈরিতে সাহায্য করে।
| পরিভাষা | সংজ্ঞা বা সূত্র | কখন ব্যবহার করবে |
|---|---|---|
| সালোকসংশ্লেষণের হার বা P.Q | P.Q = O₂ ত্যাগের পরিমাণ ÷ CO₂ গ্রহণের পরিমাণ = ১/১ = ১ | সালোকসংশ্লেষণের হার ও খাদ্য উৎপাদনের ধারণা পেতে |
| সালোকসংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণ | আলো, তাপ, CO₂ ও ক্লোরোফিলের প্রভাবে হার পরিবর্তিত হয়। লাল ও নীল আলো বেশি সক্রিয়; ৩০°–৩৫° সে. তাপমাত্রায় হার সর্বোচ্চ। | উদ্ভিদের খাদ্য উৎপাদন নিয়ন্ত্রণ ব্যাখ্যা করতে |
| উৎপন্ন খাদ্যের ব্যবহার | স্টার্চ → গ্লুকোজ → সুক্রোজ; সুক্রোজ পরিবাহিত হয়ে শ্বসনে শক্তি দেয় এবং অতিরিক্ত অংশ সঞ্চিত হয়। | খাদ্য কোথায় যায়—এ প্রশ্নে |
| শ্বসন | জটিল জৈব যৌগের জারণ-বিজারণে সঞ্চিত শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরের প্রক্রিয়া। | শ্বসনের সংজ্ঞা লিখতে |
| সবাত ও অবাত শ্বসন | সবাতে O₂ লাগে ও সম্পূর্ণ জারণ হয়; অবাতে O₂ লাগে না, আংশিক জারণ ও কম শক্তি উৎপন্ন হয়। | প্রকারভেদ তুলনা করতে |
| সবাত শ্বসনের সমীকরণ | C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O + 36ADP + 36Pi → 6CO₂ + 12H₂O + 36ATP; মোট ৩৮ ATP | রাসায়নিক সংকেত ও শক্তি উৎপাদনে |
| গ্লাইকোলাইসিস বা EMP পথ | সাইটোপ্লাজমে ১ গ্লুকোজ → ২ পাইরুভিক অ্যাসিড; নিট ২ ATP ও ২ NADH + H⁺। | সবাত ও অবাত উভয় শ্বসনের প্রথম ধাপ লিখতে |
| ক্রেবস বা TCA চক্র | মাইটোকন্ড্রিয়ার ম্যাট্রিক্সে অ্যাসিটাইল-Co-A সম্পূর্ণ জারিত হয়; প্রতি গ্লুকোজে ৮ NADH + H⁺ ও ২ FADH₂ উৎপন্ন হয়। | দ্বিতীয় ধাপ ও CO₂ উৎপাদন ব্যাখ্যা করতে |
| ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন | মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে ইলেকট্রন স্থানান্তরের সময় ADP + Pi → ATP; অক্সিজেনের সাহায্যে পানি তৈরি হয়। | তৃতীয় ধাপ ও অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন লিখতে |
১। সালোকসংশ্লেষণের হার বা P.Q নির্ণয়ের সঠিক সূত্র কোনটি?
২। সালোকসংশ্লেষণে সর্বাধিক সক্রিয় আলোর বর্ণ কোন দুটি?
৩। গ্লাইকোলাইসিস কোথায় সংঘটিত হয়?
৪। গ্লাইকোলাইসিসের শেষ উৎপাদন কোনটি?
৫। গ্লাইকোলাইসিসে নিট কত অণু ATP উৎপন্ন হয়?
৬। অ্যাসিটাইল Co-A কোন দুটি পর্যায়ের সংযোগকারী উপাদান?
৭। ক্রেবস চক্র কোথায় সংঘটিত হয়?
৮। ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে ADP ও Pi থেকে ATP তৈরির প্রক্রিয়াকে কী বলে?
একজন শিক্ষার্থী দুটি সবুজ উদ্ভিদকে দুটি ভিন্ন পরিবেশে রাখল। প্রথম উদ্ভিদটি পর্যাপ্ত আলো, উপযুক্ত তাপমাত্রা ও বেশি CO₂-যুক্ত পরিবেশে ছিল। দ্বিতীয় উদ্ভিদটি অন্ধকার ও কম CO₂-যুক্ত পরিবেশে ছিল। পরে দেখা গেল, প্রথম উদ্ভিদে বেশি শর্করা তৈরি হয়েছে। অন্যদিকে, একটি কোষে গ্লুকোজ ভেঙে পাইরুভিক অ্যাসিড, অ্যাসিটাইল Co-A এবং শেষে CO₂, H₂O ও ATP উৎপন্ন হয়েছে।
ক) গ্লাইকোলাইসিস কী? ১
খ) সালোকসংশ্লেষণে CO₂-এর পরিমাণ বাড়লে হার বৃদ্ধি পায় কেন? ২
গ) উদ্দীপকে উল্লিখিত কোষে গ্লুকোজ থেকে পাইরুভিক অ্যাসিড উৎপন্ন হওয়ার ধাপটি ব্যাখ্যা করো। ৩
ঘ) উদ্দীপকের কোষে সবাত শ্বসনের তিনটি পর্যায় ধারাবাহিকভাবে বিশ্লেষণ করো। ৪
| প্রশ্ন | ১ | ২ | ৩ | ৪ | ৫ | ৬ | ৭ | ৮ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| উত্তর | খ | খ | গ | খ | খ | খ | গ | খ |
১। নির্দিষ্ট সময়ে সালোকসংশ্লেষণে ত্যাগ করা O₂ ও গ্রহণ করা CO₂-এর পরিমাণের অনুপাতকে সালোকসংশ্লেষণের হার বা P.Q বলে। সূত্র: P.Q = O₂ ত্যাগের পরিমাণ ÷ CO₂ গ্রহণের পরিমাণ। সাধারণভাবে এটি ১।
২। ক্লোরোপ্লাস্টে উৎপন্ন স্টার্চ প্রথমে গ্লুকোজে এবং পরে সুক্রোজে পরিণত হয়। সুক্রোজ উদ্ভিদের বিভিন্ন অঙ্গে পরিবাহিত হয়। এর এক অংশ বিপাকক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়, এক অংশ শ্বসনে ভেঙে শক্তি দেয় এবং অতিরিক্ত অংশ ভবিষ্যতের জন্য সঞ্চিত থাকে। এ খাদ্য থেকে চর্বি ও আমিষও তৈরি হতে পারে।
৩। সবাত শ্বসনে মুক্ত অক্সিজেন প্রয়োজন হয় এবং খাদ্য সম্পূর্ণ জারিত হয়ে CO₂, H₂O ও অধিক শক্তি উৎপন্ন করে। অবাত শ্বসনে মুক্ত অক্সিজেন লাগে না; খাদ্য আংশিক জারিত হয় এবং অল্প শক্তি উৎপন্ন হয়।
৪। গ্লাইকোলাইসিসে প্রথমে ২ অণু ATP ব্যয় হয়। পরে ৪ অণু ATP ও ২ অণু NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়। তাই নিট ATP = ৪ − ২ = ২ অণু ATP। এছাড়া ২ অণু পাইরুভিক অ্যাসিড এবং ২ অণু NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়।
ক) যে প্রক্রিয়ায় এক অণু গ্লুকোজ বিভিন্ন এনজাইম-নিয়ন্ত্রিত বিক্রিয়ায় ভেঙে দুই অণু পাইরুভিক অ্যাসিডে পরিণত হয়, তাকে গ্লাইকোলাইসিস বলে। এটি সাইটোপ্লাজমে সংঘটিত হয়।
খ) সালোকসংশ্লেষণে CO₂ কার্বোহাইড্রেট তৈরির অন্যতম কাঁচামাল। পরিবেশে CO₂-এর পরিমাণ বাড়লে নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত কার্বোহাইড্রেট তৈরির উপাদান বেশি পাওয়া যায়। তাই সালোকসংশ্লেষণের হারও বৃদ্ধি পায়। তবে বিভিন্ন উদ্ভিদের সর্বোচ্চ সহনীয় CO₂ ঘনত্ব ভিন্ন হতে পারে।
গ) গ্লাইকোলাইসিসে গ্লুকোজ প্রথমে ATP থেকে ফসফেট নিয়ে গ্লুকোজ-৬-ফসফেট হয়। পরে এটি ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেটে এবং আরও একটি ATP-এর ফসফেট গ্রহণ করে ফ্রুক্টোজ-১,৬-বিসফসফেটে পরিণত হয়। ছয়-কার্বনবিশিষ্ট এই যৌগ ভেঙে দুইটি তিন-কার্বনবিশিষ্ট যৌগ তৈরি করে। পরবর্তী বিক্রিয়ায় এগুলো থেকে ATP ও NADH + H⁺ উৎপন্ন হয় এবং শেষে দুই অণু পাইরুভিক অ্যাসিড তৈরি হয়।
ঘ) সবাত শ্বসনের প্রথম পর্যায় হলো গ্লাইকোলাইসিস। এটি সাইটোপ্লাজমে ঘটে এবং এক অণু গ্লুকোজ থেকে দুই অণু পাইরুভিক অ্যাসিড, নিট দুই অণু ATP ও দুই অণু NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়।
দ্বিতীয় পর্যায়ে পাইরুভিক অ্যাসিড মাইটোকন্ড্রিয়ার ম্যাট্রিক্সে প্রবেশ করে। প্রথমে এটি CO₂ ত্যাগ, NADH + H⁺ উৎপাদন এবং Co-A-এর সঙ্গে যুক্ত হয়ে অ্যাসিটাইল Co-A তৈরি করে। অ্যাসিটাইল Co-A ক্রেবস চক্রে প্রবেশ করে। এ চক্রে CO₂, ATP, NADH + H⁺ ও FADH₂ উৎপন্ন হয়।
তৃতীয় পর্যায়ে NADH + H⁺ ও FADH₂ ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে ইলেকট্রন সরবরাহ করে। মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে ইলেকট্রন স্থানান্তরের সময় শক্তি নির্গত হয়। সেই শক্তিতে ADP ও Pi যুক্ত হয়ে ATP তৈরি করে। অক্সিজেন ইলেকট্রনের শেষ গ্রহীতা হিসেবে পানি তৈরিতে অংশ নেয়। এই ATP উৎপাদনকে অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন বলা হয়।
এই অধ্যায়ে সালোকসংশ্লেষণ ও শ্বসনের ধাপগুলোতে শিক্ষার্থীরা প্রায়ই তথ্য গুলিয়ে ফেলে। নিচের ভুলগুলো ভালোভাবে সংশোধন করো।
| ভুল | সঠিক |
|---|---|
| P.Q = CO₂ গ্রহণ ÷ O₂ ত্যাগ লেখা। | P.Q = O₂ ত্যাগের পরিমাণ ÷ CO₂ গ্রহণের পরিমাণ; সাধারণত মান ১। |
| তাপমাত্রা বাড়িয়ে আলোক পর্যায় নিয়ন্ত্রণ করা যায়। | তাপমাত্রা প্রধানত আলো-নিরপেক্ষ পর্যায়ের ক্যালভিন চক্রকে প্রভাবিত করে। |
| ক্লোরোফিল খাদ্য হিসেবে কাজ করে। | ক্লোরোফিল সূর্যের আলোকশক্তি শোষণ করে। |
| গ্লাইকোলাইসিসে অক্সিজেন আবশ্যক। | গ্লাইকোলাইসিস অক্সিজেন ছাড়াই হতে পারে এবং এটি সবাত ও অবাত উভয় শ্বসনের প্রথম ধাপ। |
| গ্লাইকোলাইসিসে মোট ৪টি ATP লাভ হয়। | ২টি ATP ব্যয় ও ৪টি ATP উৎপন্ন হয়; নিট লাভ ২টি ATP। |
| ক্রেবস চক্র সাইটোপ্লাজমে ঘটে। | ক্রেবস চক্র মাইটোকন্ড্রিয়ার ম্যাট্রিক্সে ঘটে। |
| পাইরুভিক অ্যাসিডই সরাসরি ক্রেবস চক্রে প্রবেশ করে। | পাইরুভিক অ্যাসিড থেকে অ্যাসিটাইল-Co-A তৈরি হয়ে চক্রে প্রবেশ করে। |
| ইলেকট্রন স্থানান্তর শৃঙ্খলে CO₂ শেষ উৎপাদন। | অক্সিজেন ইলেকট্রনের সঙ্গে যুক্ত হয়ে পানি তৈরি করে এবং ATP উৎপন্ন হয়। |
উৎসাহ: ধাপগুলো ধারাবাহিকভাবে মনে রাখলে এই অধ্যায়ে ভালো নম্বর পাওয়া অবশ্যই সম্ভব।
ADMISSION TEST PREPARATION অধ্যায় ২: কোষ বিভাজন একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী · উচ্চমাধমিক জীববিজ্ঞান ১ম পত্র একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী How to use this sheet ★★★ = the par
ADMISSION TEST PREPARATION অধ্যায় ১: কোষ ও এর গঠন একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী · উচ্চমাধমিক জীববিজ্ঞান ১ম পত্র একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী How to use this sheet ★★★ = the p
এইচএসসি সাজেশন (একাদশ–দ্বাদশ শ্রেণি) অধ্যায় ১: কোষ ও এর গঠন / অধ্যায় ২: কোষ বিভাজন / অধ্যায় ৩: কোষ রসায়ন একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী · উচ্চমাধমিক জীববিজ্ঞান ১ম পত
লেকচার শিট অধ্যায় ১২: জীবের পরিবেশ, বিস্তার ও সংরক্ষণ একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী · উচ্চমাধমিক জীববিজ্ঞান ১ম পত্র একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী পরিচিতি এই পাঠে যা শিখবে বাস্
লেকচার শিট অধ্যায় ১১: জীবপ্রযুক্তি একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী · উচ্চমাধমিক জীববিজ্ঞান ১ম পত্র একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী পরিচিতি এই পাঠে যা শিখবে কৃষিতে জিনপ্রযুক্তির ব্
লেকচার শিট অধ্যায় ১০: উদ্ভিদ প্রজনন একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী · উচ্চমাধমিক জীববিজ্ঞান ১ম পত্র একাদশ ও দ্বাদশ শ্রেণী পরিচিতি এই পাঠে যা শিখবে ডিম্বকের প্রধান অংশ এব