Photosynthesis in Higher Plants – SAQ Questions and Answers

এই নীতিগুলো বর্তমানে শক্তির নবায়নযোগ্য উৎস, ম্যাটেরিয়ালস এবং সৌরশক্তি (solar energy) সংক্রান্ত মৌলিক গবেষণায় ব্যবহৃত হচ্ছে।

উদ্ভিদের বৃদ্ধির সময় যে গ্লুকোজ তৈরি হয় এবং পাতায় উপস্থিত সবুজ পদার্থটি (ক্লোরোফিল) যে কোষের একটি বিশেষ অঙ্গাণুতে (ক্লোরোপ্লাস্ট) থাকে, এই বিষয়ে স্যাকসের আগে ধারণা ছিল না।

তিনি ব্যাকটেরিয়াগুলোকে ব্যবহার করেছিলেন সালোকসংশ্লেষণের ফলে ক্ল্যাডোফোরা (Cladophora) শৈবাল থেকে ঠিক কোন অংশে অক্সিজেন নির্গত (O2 evolution) হচ্ছে, তা শনাক্ত করার জন্য।

কারণ এদের ক্ষেত্রে হাইড্রোজেন দাতা হিসেবে জল (H2O) এর পরিবর্তে হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S) ব্যবহৃত হয়, যার ফলে জারণ উৎপাদ হিসেবে সালফার বা সালফেট তৈরি হয়।

কারণ ৬ অণু কার্বন ডাই-অক্সাইডকে বিজারিত করে এক অণু গ্লুকোজ তৈরি করতে এবং ৬ অণু অক্সিজেন উপজাত হিসেবে উপপাদন করতে ১২ অণু জলের সালোক বিভাজন প্রয়োজন।

যখন আলোর তীব্রতা অত্যধিক থাকে, তখন আলোকরশ্মির সরাসরি আঘাত থেকে বাঁচতে ক্লোরোপ্লাস্টগুলো কোষপ্রাচীরের সাথে লম্বভাবে অবস্থান করতে পারে।

কারণ এই বিক্রিয়াটি সরাসরি আলো-নির্ভর না হলেও এটি আলোক বিক্রিয়ার উৎপাদ (ATP এবং NADPH) এর উপর নির্ভরশীল; এর অর্থ এই নয় যে এটি অন্ধকারে ঘটে।

এরা দৃশ্যমান আলোর বিস্তৃত বর্ণালী থেকে আলো শোষণ করে শক্তিরূপ ক্লোরোফিল a-তে স্থানান্তর করে এবং একইসাথে ক্লোরোফিল a-কে ফটো-অক্সিডেশনের হাত থেকে রক্ষা করে।

PS II -> প্রাথমিক ইলেকট্রন গ্রহীতা -> ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন -> PS I -> অপর একটি ইলেকট্রন গ্রহীতা -> NADP+।

যখন ইলেকট্রন বাহকগুলোকে জারণ-বিজারণ বিভব স্কেলের (Redox potential scale) উপর তাদের শক্তির ক্রমানুসারে সাজানো হয়, তখন এই 'Z' আকৃতিটি তৈরি হয়।

জলের সালোক বিভাজনের (Splitting of water) মাধ্যমে ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণ হয় এবং উৎপন্ন প্রোটনগুলো (H+) থাইলাকয়েডের লুমেনে জমা হয়।

যখন শুধুমাত্র ৬৮০ ন্যানোমিটারের (680 nm) বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো পাওয়া যায় এবং স্ট্রোমা ল্যামেলিতে PS II ও NADP রিডাকটেজ এনজাইম অনুপস্থিত থাকে, তখন এটি ঘটে।

থাইলাকয়েডের লুমেনে (ভিতরের দিকে) pH কমে যায়, কারণ জলের বিভাজন এবং সাইটোক্রোম পাম্পের মাধ্যমে সেখানে প্রচুর পরিমাণে প্রোটন (H+) জমা হয়।

এটি সরাসরি কোনো ইলেকট্রন বাহককে না দিয়ে একটি প্রোটন বাহক (H carrier) কে ইলেকট্রন স্থানান্তর করে, যা স্ট্রোমা থেকে একটি প্রোটন গ্রহণ করে।

এটি থাইলাকয়েড মেমব্রেনে প্রথিত (embedded) একটি ট্রান্সমেমব্রেন চ্যানেল, যা ফ্যাসিলিটেটেড ডিফিউশনের মাধ্যমে প্রোটনগুলোকে লুমেন থেকে স্ট্রোমায় পার হতে সাহায্য করে।

CF1 অংশে কনফরমেশনাল পরিবর্তন ঘটে, যার ফলে এটি শক্তি-সমৃদ্ধ একাধিক ATP অণু সংশ্লেষণ করতে পারে।

বায়োসিন্থেটিক প্রক্রিয়াটি কিছুক্ষণের জন্য চলতে থাকবে (যতক্ষণ ATP ও NADPH মজুদ থাকে) এবং তারপর বন্ধ হয়ে যাবে, আলো দিলে সেটি পুনরায় শুরু হবে।

তারা ভেবেছিলেন যেহেতু প্রথম উৎপাদ একটি ৩-কার্বন যৌগ (PGA), তাই প্রাথমিক গ্রহীতাটি অবশ্যই একটি ২-কার্বন যৌগ হবে, পরে প্রমাণিত হয় এটি ৫-কার্বন যৌগ RuBP।

প্রতি অণু CO2 ফিক্সেশনের জন্য ২টি ATP ফসফোরাইলেশনে এবং ২টি NADPH বিজারণ প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়, যা শর্করা তৈরির দিকে ধাবিত করে।

রিজেনারেশন (Regeneration) ধাপ, কারণ এই ধাপে CO2 গ্রহীতা RuBP পুনরুৎপাদিত হয় (১টি ATP খরচ করে), যা ছাড়া চক্রটি চলা সম্ভব নয়।