Photosynthesis in Higher Plants – SAQ Questions and Answers

অনুপাত হলো ৩:২ (মোট ১৮টি ATP এবং ১২টি NADPH ব্যবহৃত হয়)।

এদের কোষপ্রাচীর অত্যন্ত পুরু এবং গ্যাসীয় বিনিময়ের জন্য অভেদ্য (impervious to gaseous exchange), যা কোষে CO2 ধরে রাখতে সাহায্য করে।

অক্সালোঅ্যাসিটিক এসিড (OAA) ছাড়াও ম্যালিক এসিড (Malic acid) এবং অ্যাসপার্টিক এসিড (Aspartic acid) তৈরি হয়।

মেসোফিল কোষে PEP carboxylase (PEPcase) নামক এনজাইম থাকে, যা ফসফোইনল পাইরুভেট (PEP)-এর সাথে CO2 যুক্ত করে ৪-কার্বন যৌগ তৈরি করে।

এটি পুনরায় মেসোফিল কোষে ফিরে আসে এবং ATP ব্যবহার করে ফসফোইনল পাইরুভেট (PEP)-এ পরিণত হয়ে চক্রটি সম্পূর্ণ করে।

যখন কোষে CO2-এর তুলনায় O2-এর ঘনত্ব বেশি থাকে, তখন O2 প্রতিযোগিতামূলকভাবে RuBisCO-এর অ্যাকটিভ সাইটে যুক্ত হয় এবং ফটোরেসপিরেশন শুরু করে।

কারণ এই প্রক্রিয়ায় কোনো শর্করা বা ATP তৈরি হয় না, বরং ক্যালভিন চক্রে ফিক্সড হওয়া কার্বন CO2 হিসেবে নির্গত হয় এবং উল্টো ATP নষ্ট হয়।

কারণ C4 এসিড বান্ডেল সিথ কোষে ভেঙে প্রচুর CO2 নির্গত করে, ফলে RuBisCO-এর চারপাশে CO2 এর ঘনত্ব বেড়ে যায় এবং এটি শুধুমাত্র কার্বক্সিলেজ হিসেবে কাজ করে।

একাধিক ফ্যাক্টর কাজ করলেও, ব্ল্যাকম্যানের ল অব লিমিটিং ফ্যাক্টরস অনুযায়ী যে ফ্যাক্টরটি তার ন্যূনতম মাত্রায় (sub-optimal level) থাকে, সেটিই সামগ্রিক হার নির্ধারণ করে।

আলোর গুণগত মান (Light quality), আলোর তীব্রতা (Light intensity) এবং আলোতে থাকার সময়কাল (Duration of exposure)।

কারণ তখন অন্যান্য ফ্যাক্টরগুলো (যেমন- CO2 বা তাপমাত্রা) লিমিটিং ফ্যাক্টর হিসেবে কাজ করে এবং অতিরিক্ত আলোতে ক্লোরোফিলের ব্রেকডাউন ঘটতে পারে।

কারণ পূর্ণ সূর্যালোকের মাত্র ১০ শতাংশ তীব্রতাতেই উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের লাইট স্যাচুরেশন (Light saturation) ঘটে যায়।

এটি মূলত C3 উদ্ভিদের জন্য লিমিটিং, কারণ এদের CO2 স্যাচুরেশন মাত্রা ৪৫০ µlL-1 এর বেশি, যা বর্তমান বায়ুমণ্ডলীয় ঘনত্বের চেয়ে বেশি।

এরা C3 উদ্ভিদ হওয়ায় উচ্চ CO2 ঘনত্বে (০.০৫% পর্যন্ত) এদের সালোকসংশ্লেষণের হার ও উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধি পায়, তাই এদের CO2 সমৃদ্ধ পরিবেশে চাষ করা হয়।

হ্যাঁ, আলোক বিক্রিয়াও তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল (temperature sensitive), তবে অন্ধকার বিক্রিয়ার (এনজাইম নির্ভর) তুলনায় এটি অনেক কম মাত্রায় প্রভাবিত হয়।

যে উদ্ভিদগুলো ক্রান্তীয় (Tropical) বা উষ্ণমণ্ডলীয় পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিয়েছে, তাদের তাপমাত্রার অপটিমাম নাতিশীতোষ্ণ উদ্ভিদের চেয়ে বেশি হয়।

জলের অভাবে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায় ফলে পাতায় CO2 প্রবেশ বাধাগ্রস্ত হয় এবং পাতা নুয়ে পড়ার কারণে বিপাকীয় কাজ ও পাতার ক্ষেত্রফল কমে যায়।

প্লাজমোডেসমাটা (Plasmodesmata) নামক সূক্ষ্ম আন্তঃকোষীয় নালির মাধ্যমে মেসোফিল এবং বান্ডেল সিথ কোষের মধ্যে C4 এবং C3 এসিডের আদান-প্রদান ঘটে।

প্রথমত, মেমব্রেনের ভেতরের দিকে জলের সালোক বিভাজন এবং দ্বিতীয়ত, ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্টের সময় একটি H carrier দ্বারা স্ট্রোমা থেকে লুমেনে প্রোটন স্থানান্তর।

কারণ মেমব্রেন ট্রান্সপোর্টার লুমেনে প্রোটন পাম্প করে এবং NADP রিডাকটেজ এনজাইম NADPH তৈরির সময় স্ট্রোমা থেকে প্রোটন গ্রহণ করে।