Photosynthesis in Higher Plants – SAQ Questions and Answers

কেলভিন চক্র চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় NADPH উৎপন্ন হবে না, কারণ সাইক্লিক প্রক্রিয়ায় শুধুমাত্র ATP তৈরি হয়, যা শর্করা তৈরির জন্য যথেষ্ট নয়।

কারণ তারা সালোকসংশ্লেষণে হাইড্রোজেন দাতা হিসেবে জলের (H2O) পরিবর্তে হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S) ব্যবহার করেছিল, ফলে জারণ উৎপাদ হিসেবে অক্সিজেনের বদলে সালফার নির্গত হয়েছিল।

থাইলাকয়েড মেমব্রেনের এপার-ওপার প্রয়োজনীয় প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হবে না, যার ফলে ATP সিন্থেজ এনজাইম নিষ্ক্রিয় থাকবে এবং কোনো ATP তৈরি হবে না।

হ্যাঁ, যদি সেখানে CO2 এর তুলনায় অক্সিজেনের ঘনত্ব বেশি থাকে, কারণ মেসোফিল কোষে বান্ডেল সিথ কোষের মতো CO2 ধরে রাখার জন্য অভেদ্য কোনো পুরু প্রাচীর নেই।

অ্যান্টেনা রঞ্জকগুলো কেবল আলো শোষণ করে শক্তি স্থানান্তর করে, কিন্তু রিয়্যাকশন সেন্টারের ক্লোরোফিল a অণুটি আলো শোষণের পর সরাসরি উত্তেজিত ইলেকট্রন নির্গত করে আলোক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর শুরু করে।

স্ট্রোমা থেকে লুমেনে প্রোটন (H+) পাম্প হওয়ার প্রক্রিয়া বন্ধ হয়ে যাবে, ফলে প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট নষ্ট হবে এবং PS II থেকে PS I-এ ইলেকট্রন পৌঁছাতে পারবে না।

সালোকসংশ্লেষণের হার মারাত্মকভাবে কমে যাবে, কারণ উদ্ভিদের প্রধান রঞ্জকগুলো (ক্লোরোফিল) মূলত নীল ও লাল আলো শোষণ করে এবং সবুজ আলোকে প্রায় পুরোটাই প্রতিফলিত করে দেয়।

কারণ নাম শুনে মনে হতে পারে এটি শুধুমাত্র রাতের বেলা বা অন্ধকারে ঘটে, কিন্তু বাস্তবে এটি আলোর উপস্থিতিতেই ঘটে এবং আলোক বিক্রিয়ার উৎপাদের (ATP ও NADPH) ওপর পুরোপুরি নির্ভরশীল।

এটি প্রমাণ করার জন্য যে শ্বাসগ্রহণকারী প্রাণী এবং জ্বলন্ত মোমবাতি উভয়েই মূলত একই প্রক্রিয়ায় বাতাসকে দূষিত করে এবং সবুজ উদ্ভিদ সেই দূষিত বাতাসকে পুনরায় বিশুদ্ধ করতে সক্ষম।

ক্লোরোফিল a সরাসরি তীব্র আলোর সংস্পর্শে এসে ফটো-অক্সিডেশনের (photo-oxidation) শিকার হবে এবং দ্রুত নষ্ট হয়ে যাবে।

কারণ ৫-কার্বন বিশিষ্ট RuBP এবং ১-কার্বন বিশিষ্ট CO2 যুক্ত হয়ে প্রথমে একটি অত্যন্ত অস্থায়ী ৬-কার্বন যৌগ গঠন করে, যা সাথে সাথেই ভেঙে দুটি ৩-কার্বন বিশিষ্ট PGA অণু তৈরি করে।

মেসোফিল কোষ PEPcase ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডলীয় CO2 গ্রহণ করে এবং C4 এসিড হিসেবে সেটি বান্ডেল সিথ কোষে পাম্প করে, যেখানে এটি ভেঙে উচ্চ ঘনত্বের CO2 তৈরি করে।

C4 উদ্ভিদ আগে পৌঁছাবে, কারণ এরা উচ্চ আলোর তীব্রতায় অনেক বেশি কার্যকরভাবে সাড়া দেয় এবং উচ্চ তাপমাত্রায় এদের কোনো ফটোরেসপিরেশন হয় না।

লুমেন থেকে প্রোটনগুলো সহজেই স্ট্রোমায় চলে আসবে, কোনো প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট বা বিভব তৈরি হবে না এবং ATP সংশ্লেষণ পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যাবে।

RuBP-এর পুনরুৎপাদন সম্ভব হতো না, ফলে চক্রটি একবার বা দুবার ঘোরার পরেই নতুন CO2 গ্রহণ করতে না পেরে স্থায়ীভাবে বন্ধ হয়ে যেত।

PS II এর ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণ হতো না, ফলে এটি আর নতুন করে আলো শোষণ করে উত্তেজিত হতে পারতো না এবং পুরো Z-স্কিম বন্ধ হয়ে যেত।

যদি পরিবেশের তাপমাত্রা উদ্ভিদটির জন্য ন্যূনতম প্রয়োজনীয় মাত্রার নিচে (sub-optimal) থাকে, তবে তখন সেই তাপমাত্রাই লিমিটিং ফ্যাক্টর হিসেবে কাজ করে প্রক্রিয়াটিকে বাধাগ্রস্ত করবে।

কারণ এটি কেলভিন চক্রের কোনো কাজে লাগে না এবং এটিকে ভাঙতে গিয়ে উদ্ভিদকে উল্টো ATP খরচ করতে হয় ও পূর্বের ফিক্স করা CO2 হারাতে হয়।

গ্যাসীয় বিনিময় মারাত্মকভাবে ব্যাহত হবে, CO2 সহজে মেসোফিল কোষে প্রবেশ করতে পারবে না এবং সালোকসংশ্লেষণের হার দারুণভাবে কমে যাবে।

কারণ সেখানে প্রাথমিক ফিক্সেশনের জন্য PEPcase থাকলেও ডিকার্বক্সিলেশন ঘটিয়ে কেলভিন চক্র চালানোর জন্য অপরিহার্য RuBisCO এনজাইমটি সম্পূর্ণ অনুপস্থিত থাকে।