Table of Contents
সালোকসংশ্লেষণ
সালোকসংশ্লেষণ হল একটি মৌলিক জৈবিক প্রক্রিয়া যা উদ্ভিদ, শৈবাল এবং কিছু ব্যাকটেরিয়ায় ঘটে। এটি সেই প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে এই জীবগুলি সূর্যের আলোক শক্তিকে গ্লুকোজ এবং অক্সিজেনের আকারে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করে। এই প্রক্রিয়াটি পৃথিবীর বেশিরভাগ জীবনের বেঁচে থাকার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি শক্তির প্রাথমিক উত্স এবং জৈব অণুগুলির বৃদ্ধি এবং ভরণ-পোষণের জন্য প্রয়োজনীয়।
উচ্চতর উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণ
সহজ ভাষায়, সালোকসংশ্লেষণের সংজ্ঞা হল উদ্ভিদ এবং অন্যান্য জীব দ্বারা আলোক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করা। সেলুলার শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে জীবের ক্রিয়াকলাপগুলিকে জ্বালানী দেওয়ার জন্য রাসায়নিক শক্তি পরে মুক্তি পেতে পারে এবং এই রাসায়নিক শক্তির কিছু শর্করা এবং স্টার্চের মতো কার্বোহাইড্রেট অণুতে সঞ্চিত থাকে। অক্সিজেন একটি বর্জ্য পণ্য হিসাবে নিঃসৃত হয়, প্রায়ই. সালোকসংশ্লেষণ বেশিরভাগ উদ্ভিদ, শৈবাল এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়া দ্বারা সঞ্চালিত হয় এবং এই ধরনের জীবগুলিকে বলা হয় ফটোঅটোট্রফস, যেগুলি এমন প্রাণী যেগুলি সালোকসংশ্লেষণ করতে আলো ব্যবহার করে। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেনের উৎপাদন এবং রক্ষণাবেক্ষণ বেশিরভাগই সালোকসংশ্লেষণের কারণে হয়।
সালোকসংশ্লেষণ চিত্র
বিভিন্ন প্রজাতি বিভিন্ন উপায়ে সালোকসংশ্লেষণ করে। প্রক্রিয়াটি সর্বদা প্রোটিন দ্বারা আলোক শক্তি শোষণের সাথে শুরু হয়। প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রগুলি হল প্রোটিন যাতে সবুজ ক্লোরোফিল এবং সেইসাথে অন্যান্য রঙিন রঙ্গক/ক্রোমোফোরস থাকে। এই প্রোটিনগুলি উদ্ভিদের অর্গানেলগুলিতে সংরক্ষণ করা হয়। ক্লোরোপ্লাস্ট এই অর্গানেলের নাম। পাতার কোষে ক্লোরোপ্লাস্টের সর্বোচ্চ ঘনত্ব থাকে। ক্লোরোপ্লাস্টগুলি ব্যাকটেরিয়ার প্লাজমা ঝিল্লিতে একত্রিত হয়। এই আলো-নির্ভর প্রক্রিয়াগুলিতে উপযুক্ত যৌগগুলি থেকে ইলেকট্রন বের করতে কিছু শক্তি ব্যবহার করা হয়। জল বিভাজনের সময় মুক্ত হওয়া হাইড্রোজেন আরও দুটি যৌগ তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়। স্বল্পমেয়াদী শক্তি সঞ্চয় রাসায়নিক দ্বারা প্রদান করা হয়. হ্রাসকৃত নিকোটিনামাইড এডেনাইন ডাইনিউক্লিওটাইড ফসফেট (NADPH) এবং এডিনোসিন ট্রাইফসফেট (ATP), কোষের “শক্তির মুদ্রা” হল প্রশ্নবিদ্ধ অণু।
সালোকসংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া
ফটোঅটোট্রফগুলি বেশিরভাগ সালোকসংশ্লেষী জীব তৈরি করে। এই জীবগুলি সরাসরি কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল থেকে খাদ্য তৈরি করতে হালকা শক্তি ব্যবহার করতে পারে। ফটোহেটেরোট্রফ হল এমন জীব যারা কার্বন ডাই অক্সাইডকে সালোকসংশ্লেষণের জন্য কার্বন পরমাণুর সরবরাহ হিসাবে ব্যবহার করে। ফটোহেটেরোট্রফগুলি কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিবর্তে জৈব পদার্থ থেকে তাদের কার্বন পায়। সালোকসংশ্লেষণ উদ্ভিদ, শেত্তলাগুলি এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়াতে অক্সিজেন মুক্ত করে এবং এই অক্সিজেনিক সালোকসংশ্লেষণ সর্বদা সালোকসংশ্লেষণের একটি সাধারণ ধরন, যা জীবিত প্রাণীদের দ্বারা ব্যবহৃত হয়। গাছপালা, শেত্তলাগুলি এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়াতে অক্সিজেনিক সালোকসংশ্লেষণের মধ্যে কিছু ছোটখাটো পার্থক্য থাকলেও, এই জীবের সামগ্রিক প্রক্রিয়াটি বেশ একই রকম। অ্যানোক্সিজেনিক সালোকসংশ্লেষণ বিভিন্ন আকারে আসে।
কার্বন ডাই অক্সাইড একটি এন্ডোথার্মিক রেডক্স পদ্ধতিতে শর্করাতে রূপান্তরিত হয় যা কার্বন ফিক্সেশন নামে পরিচিত। সেলুলার শ্বসন হল সালোকসংশ্লেষণের বিপরীত মেরু। সেলুলার শ্বসন হল কার্বোহাইড্রেট বা অন্যান্য পুষ্টির কার্বন ডাই অক্সাইডের অক্সিডেশন, যখন সালোকসংশ্লেষণ হল কার্বন ডাই অক্সাইডকে কার্বোহাইড্রেটে রূপান্তর করা। কার্বোহাইড্রেট, অ্যামিনো অ্যাসিড এবং ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি সেলুলার শ্বাস-প্রশ্বাসে ব্যবহৃত পুষ্টির মধ্যে রয়েছে এবং এই পুষ্টিগুলি কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল তৈরি করতে অক্সিডাইজ করা হয়, সেইসাথে জীবের বিপাককে চালিত করার জন্য রাসায়নিক শক্তি। ফলস্বরূপ, সালোকসংশ্লেষণ এবং সেলুলার শ্বসন দুটি পৃথক প্রক্রিয়া যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার বিভিন্ন ক্রম এবং বিভিন্ন কোষীয় অংশে ঘটে।
সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া
- আলো শোষণ: ক্লোরোপ্লাস্টের রঙ্গক দ্বারা আলোক শক্তি শোষিত হলে সালোকসংশ্লেষণ শুরু হয়, যা উদ্ভিদ কোষে পাওয়া বিশেষ অর্গানেল। আলোক শক্তি ক্যাপচার করার জন্য দায়ী প্রাথমিক রঙ্গক হল ক্লোরোফিল।
- আলোর প্রতিক্রিয়া: আলোর উপস্থিতিতে, ক্লোরোপ্লাস্টের ক্লোরোফিল অণুগুলি শক্তিশালী হয়ে ওঠে। এই শক্তি জলের অণু (H2O) কে অক্সিজেন (O2) এবং প্রোটন (H+) এ বিভক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
- ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন: জলের অণু থেকে সক্রিয় ইলেকট্রনগুলি ক্লোরোপ্লাস্টের থাইলাকয়েড ঝিল্লিতে প্রোটিন এবং অণুর একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে চলে, যা ইলেকট্রন পরিবহন চেইন নামে পরিচিত। ইলেকট্রনের এই গতিবিধি ATP (অ্যাডিনোসিন ট্রাইফসফেট) তৈরি করে, একটি অণু যা শক্তি সঞ্চয় করে এবং স্থানান্তর করে।
- অক্সিজেন উত্পাদন: ইলেকট্রন পরিবহন চেইনের সময়, জলের অণুগুলি বিভক্ত হলে অক্সিজেন একটি উপজাত হিসাবে মুক্তি পায়।
- কার্বন ফিক্সেশন: পরবর্তী পর্যায়ে, যা ক্যালভিন চক্র (বা অন্ধকার প্রতিক্রিয়া) নামে পরিচিত, বায়ুমণ্ডল থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) 3-ফসফোগ্লিসারেট (3-PGA) নামে পরিচিত একটি তিন-কার্বন যৌগে স্থির করা হয়। এই প্রতিক্রিয়াটি রাইবুলোজ-1,5-বিসফসফেট কার্বক্সিলেস/অক্সিজেনেস (RuBisCO) নামক একটি এনজাইম দ্বারা অনুঘটক হয়।
- গ্লুকোজ উৎপাদন: ATP এবং NADPH, যা হালকা বিক্রিয়ায় উত্পন্ন হয়েছিল, 3-PGA কে তিন-কার্বন গ্লুকোজ অণু, গ্লিসারালডিহাইড-3-ফসফেট (G3P) তে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। কিছু G3P অণু RuBisCO পুনরুত্পাদন করতে এবং ক্যালভিন চক্র চালিয়ে যেতে ব্যবহার করা হয়, অন্যগুলি গ্লুকোজ এবং অন্যান্য জৈব যৌগ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য শক্তির উত্স এবং বিল্ডিং ব্লক হিসাবে কাজ করে।
- অক্সিজেন রিলিজ: আলোক বিক্রিয়ায় উৎপন্ন অক্সিজেন বর্জ্য পদার্থ হিসেবে বায়ুমন্ডলে নির্গত হয়।
