সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জৈব প্রক্রিয়া, যা ছাড়া আমাদের গ্রহের সমস্ত জীবের অস্তিত্ব প্রশ্নবিদ্ধ হবে, তা হল সালোকসংশ্লেষণ। সালোকসংশ্লেষণ কি? স্কুল থেকেই সবাই জানে। মোটামুটিভাবে বলতে গেলে, এটি কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল থেকে জৈব পদার্থ গঠনের প্রক্রিয়া, যা আলোতে ঘটে এবং অক্সিজেনের মুক্তির সাথে থাকে। একটি আরও জটিল সংজ্ঞা নিম্নরূপ: সালোকসংশ্লেষণ হল আলোক শক্তিকে সালোকসংশ্লেষিত রঙ্গকগুলির অংশগ্রহণের সাথে জৈব উত্সের পদার্থের রাসায়নিক বন্ধনের শক্তিতে রূপান্তর করার প্রক্রিয়া। আধুনিক অনুশীলনে, সালোকসংশ্লেষণকে সাধারণত এন্ডারগনিক বিক্রিয়ার একটি সিরিজে আলোর শোষণ, সংশ্লেষণ এবং ব্যবহারের প্রক্রিয়াগুলির একটি সেট হিসাবে বোঝা যায়, যার মধ্যে একটি হল কার্বন ডাই অক্সাইডকে জৈব পদার্থে রূপান্তর করা। এখন আসুন আরও বিশদে জেনে নেওয়া যাক কীভাবে সালোকসংশ্লেষণ ঘটে এবং এই প্রক্রিয়াটি কী কী পর্যায়ে বিভক্ত!

সাধারন গুনাবলি

ক্লোরোপ্লাস্ট, যা প্রতিটি উদ্ভিদ আছে, সালোকসংশ্লেষণের জন্য দায়ী। ক্লোরোপ্লাস্ট কি? এগুলি ডিম্বাকৃতির প্লাস্টিড যা ক্লোরোফিলের মতো রঙ্গক ধারণ করে। এটি ক্লোরোফিল যা উদ্ভিদের সবুজ রঙ নির্ধারণ করে। শেত্তলাগুলিতে, এই রঙ্গকটি ক্রোমাটোফোরে উপস্থিত থাকে - রঙ্গক-ধারণকারী বিভিন্ন আকারের আলো-প্রতিফলিত কোষ। বাদামী এবং লাল শেত্তলাগুলি, যা উল্লেখযোগ্য গভীরতায় বাস করে যেখানে সূর্যের আলো ভালভাবে পৌঁছায় না, তাদের বিভিন্ন রঙ্গক রয়েছে।

সালোকসংশ্লেষণের পদার্থগুলি অটোট্রফের অংশ - অজৈব পদার্থ থেকে জৈব পদার্থ সংশ্লেষণ করতে সক্ষম জীব। এগুলি খাদ্য পিরামিডের সর্বনিম্ন স্তর, তাই এগুলি পৃথিবীর সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর খাদ্যের অন্তর্ভুক্ত।

সালোকসংশ্লেষণের উপকারিতা

সালোকসংশ্লেষণের প্রয়োজন কেন? সালোকসংশ্লেষণের সময় উদ্ভিদ থেকে নির্গত অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করে। এর উপরের স্তরে উঠে এটি ওজোন গঠন করে, যা পৃথিবীর পৃষ্ঠকে শক্তিশালী সৌর বিকিরণ থেকে রক্ষা করে। এটা ওজোন পর্দার জন্য ধন্যবাদ যে জীবন্ত প্রাণীরা আরামদায়কভাবে জমিতে থাকতে পারে। উপরন্তু, আপনি জানেন, জীবন্ত প্রাণীর শ্বাস-প্রশ্বাসের জন্য অক্সিজেন প্রয়োজন।

প্রক্রিয়ার অগ্রগতি

এটি সব আলোর ক্লোরোপ্লাস্টে প্রবেশের সাথে শুরু হয়। এর প্রভাবে, অর্গানেলগুলি মাটি থেকে জল টেনে নেয় এবং এটি হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনে বিভক্ত করে। সুতরাং, দুটি প্রক্রিয়া সঞ্চালিত হয়। গাছের সালোকসংশ্লেষণ সেই মুহুর্তে শুরু হয় যখন পাতাগুলি ইতিমধ্যে জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ করে। আলোক শক্তি থাইলাকয়েডগুলিতে জমা হয় - ক্লোরোপ্লাস্টের বিশেষ অংশ, এবং জলের অণুকে দুটি উপাদানে বিভক্ত করে। অক্সিজেনের কিছু অংশ উদ্ভিদের শ্বাস-প্রশ্বাসে যায় এবং বাকিটা বায়ুমণ্ডলে যায়।

কার্বন ডাই অক্সাইড তারপর পাইরেনয়েডগুলিতে প্রবেশ করে - স্টার্চ দ্বারা বেষ্টিত প্রোটিন দানা। হাইড্রোজেনও এখানে আসে। একে অপরের সাথে মিশে এই পদার্থগুলি চিনি তৈরি করে। এই প্রতিক্রিয়া অক্সিজেনের মুক্তির সাথেও ঘটে। যখন চিনি (সাধারণ কার্বোহাইড্রেটের সাধারণ নাম) নাইট্রোজেন, সালফার এবং ফসফরাসের সাথে মিশ্রিত হয় যা মাটি থেকে উদ্ভিদে প্রবেশ করে, স্টার্চ (জটিল কার্বোহাইড্রেট), প্রোটিন, চর্বি, ভিটামিন এবং উদ্ভিদের জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় অন্যান্য পদার্থ তৈরি হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, সালোকসংশ্লেষণ প্রাকৃতিক আলোর অবস্থার অধীনে ঘটে। তবে কৃত্রিম আলোও এতে অংশ নিতে পারে।

বিংশ শতাব্দীর 60 এর দশক পর্যন্ত, বিজ্ঞান কার্বন ডাই অক্সাইড হ্রাস করার জন্য একটি প্রক্রিয়া জানত - সি 3 -পেন্টোজ ফসফেট পথ বরাবর। সম্প্রতি, অস্ট্রেলিয়ান বিজ্ঞানীরা প্রমাণ করেছেন যে কিছু উদ্ভিদ প্রজাতিতে এই প্রক্রিয়াটি C 4 -ডিকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের মাধ্যমে ঘটতে পারে।

যে গাছপালা C 3 পথের মাধ্যমে কার্বন ডাই অক্সাইড কমায়, সালোকসংশ্লেষণ মাঝারি তাপমাত্রা এবং কম আলোতে, জঙ্গলে বা অন্ধকার জায়গায় সবচেয়ে ভাল হয়। এই উদ্ভিদের মধ্যে রয়েছে চাষকৃত উদ্ভিদের সিংহভাগ এবং প্রায় সব সবজি যা আমাদের খাদ্যের ভিত্তি।

দ্বিতীয় শ্রেণীর উদ্ভিদে, সালোকসংশ্লেষণ উচ্চ তাপমাত্রা এবং শক্তিশালী আলোর পরিস্থিতিতে সবচেয়ে সক্রিয়ভাবে ঘটে। এই গোষ্ঠীতে এমন উদ্ভিদ রয়েছে যেগুলি গ্রীষ্মমন্ডলীয় এবং উষ্ণ জলবায়ুতে জন্মায়, যেমন ভুট্টা, আখ, জোরা ইত্যাদি।

উদ্ভিদ বিপাক, উপায় দ্বারা, বেশ সম্প্রতি আবিষ্কৃত হয়েছে. বিজ্ঞানীরা খুঁজে বের করতে সক্ষম হয়েছিলেন যে কিছু উদ্ভিদের জল সরবরাহ সংরক্ষণের জন্য বিশেষ টিস্যু রয়েছে। কার্বন ডাই অক্সাইড জৈব অ্যাসিড আকারে তাদের মধ্যে জমা হয় এবং শুধুমাত্র 24 ঘন্টা পরে কার্বোহাইড্রেটে পরিণত হয়। এই প্রক্রিয়া গাছপালা জল সংরক্ষণ করতে পারবেন.

কিভাবে প্রক্রিয়া কাজ করে?

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া কীভাবে এগিয়ে যায় এবং কী ধরনের সালোকসংশ্লেষণ ঘটে তা আমরা ইতিমধ্যেই সাধারণ ভাষায় জেনেছি, এখন আরও গভীরভাবে জেনে নেওয়া যাক।

এটি সব উদ্ভিদ আলো শোষণ সঙ্গে শুরু হয়. তাকে ক্লোরোফিল দ্বারা এতে সহায়তা করা হয়, যা ক্লোরোপ্লাস্ট আকারে গাছের পাতা, কান্ড এবং ফলের মধ্যে অবস্থিত। এই পদার্থের প্রধান পরিমাণ পাতাগুলিতে ঘনীভূত হয়। জিনিসটি হল যে, তার সমতল কাঠামোর জন্য ধন্যবাদ, শীটটি প্রচুর আলো আকর্ষণ করে। এবং যত বেশি আলো, সালোকসংশ্লেষণের জন্য তত বেশি শক্তি। এইভাবে, গাছের পাতাগুলি এক ধরণের লোকেটার হিসাবে কাজ করে যা আলো ক্যাপচার করে।

যখন আলো শোষিত হয়, ক্লোরোফিল উত্তেজিত অবস্থায় থাকে। এটি অন্যান্য উদ্ভিদের অঙ্গগুলিতে শক্তি স্থানান্তর করে যা সালোকসংশ্লেষণের পরবর্তী পর্যায়ে অংশগ্রহণ করে। প্রক্রিয়াটির দ্বিতীয় পর্যায়টি আলোর অংশগ্রহণ ছাড়াই ঘটে এবং এতে মাটি থেকে প্রাপ্ত জল এবং বাতাস থেকে প্রাপ্ত কার্বন ডাই অক্সাইড জড়িত একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া থাকে। এই পর্যায়ে, কার্বোহাইড্রেট সংশ্লেষিত হয়, যা যেকোনো জীবের জীবনের জন্য অপরিহার্য। এই ক্ষেত্রে, তারা শুধুমাত্র উদ্ভিদ নিজেই পুষ্টি করে না, কিন্তু এটি খাওয়া প্রাণীদের কাছেও প্রেরণ করা হয়। মানুষ উদ্ভিদ বা প্রাণীজ দ্রব্য খেয়েও এই পদার্থগুলি গ্রহণ করে।

প্রক্রিয়া পর্যায়গুলি

একটি বরং জটিল প্রক্রিয়া হওয়ায়, সালোকসংশ্লেষণ দুটি পর্যায়ে বিভক্ত: আলো এবং অন্ধকার। নাম অনুসারে, প্রথম পর্যায়ে সৌর বিকিরণের উপস্থিতি প্রয়োজন, তবে দ্বিতীয়টি তা করে না। আলোক পর্যায়ে, ক্লোরোফিল একটি পরিমাণ আলো শোষণ করে, এটিপি এবং এনএডিএইচ অণু গঠন করে, যা ছাড়া সালোকসংশ্লেষণ অসম্ভব। ATP এবং NADH কি?

ATP (অ্যাডেনোসি ট্রাইফসফেট) হল একটি নিউক্লিক কোএনজাইম যা উচ্চ-শক্তি বন্ড ধারণ করে এবং যেকোনো জৈব রূপান্তরে শক্তির উৎস হিসেবে কাজ করে। সংযোগটিকে প্রায়শই একটি শক্তিশালী ভলিউট হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

এনএডিএইচ (নিকোটিনামাইড অ্যাডেনিন ডাইনিউক্লিওটাইড) হাইড্রোজেনের একটি উত্স যা সালোকসংশ্লেষণের মতো প্রক্রিয়ার দ্বিতীয় পর্যায়ে কার্বন ডাই অক্সাইডের অংশগ্রহণের সাথে কার্বোহাইড্রেট সংশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়।

হালকা ফেজ

ক্লোরোপ্লাস্টে অনেক ক্লোরোফিল অণু থাকে, যার প্রতিটি আলো শোষণ করে। অন্যান্য রঙ্গকগুলিও এটি শোষণ করে তবে তারা সালোকসংশ্লেষণে সক্ষম নয়। প্রক্রিয়াটি শুধুমাত্র ক্লোরোফিল অণুর অংশে সঞ্চালিত হয়। অবশিষ্ট অণুগুলি অ্যান্টেনা এবং লাইট-হার্ভেস্টিং কমপ্লেক্স (LHCs) গঠন করে। তারা আলোক বিকিরণের পরিমাণ জমা করে এবং প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রে স্থানান্তর করে, যাকে ফাঁদও বলা হয়। প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রগুলি ফটোসিস্টেমে অবস্থিত, যার মধ্যে একটি সালোকসংশ্লেষী উদ্ভিদের দুটি রয়েছে। প্রথমটিতে একটি ক্লোরোফিল অণু রয়েছে যা 700 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করতে সক্ষম এবং দ্বিতীয়টিতে - 680 এনএম।

সুতরাং, দুই ধরনের ক্লোরোফিল অণু আলো শোষণ করে এবং উত্তেজিত হয়, যার ফলে ইলেকট্রন উচ্চ শক্তির স্তরে চলে যায়। উত্তেজিত ইলেকট্রন, যার প্রচুর পরিমাণে শক্তি রয়েছে, ছিঁড়ে যায় এবং থাইলাকয়েড ঝিল্লিতে অবস্থিত পরিবহন শৃঙ্খলে প্রবেশ করে (ক্লোরোপ্লাস্টের অভ্যন্তরীণ কাঠামো)।

ইলেকট্রন রূপান্তর

প্রথম ফটোসিস্টেম থেকে একটি ইলেকট্রন ক্লোরোফিল P680 থেকে প্লাস্টোকুইননে যায় এবং দ্বিতীয় সিস্টেম থেকে একটি ইলেকট্রন ফেরেডক্সিনে যায়। এই ক্ষেত্রে, যে স্থানে ইলেকট্রন অপসারণ করা হয়, সেখানে ক্লোরোফিল অণুতে একটি মুক্ত স্থান তৈরি হয়।

ঘাটতি পূরণের জন্য, ক্লোরোফিল P680 অণু জল থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে, হাইড্রোজেন আয়ন গঠন করে। এবং দ্বিতীয় ক্লোরোফিল অণু প্রথম ফটোসিস্টেম থেকে বাহক সিস্টেমের মাধ্যমে ঘাটতি পূরণ করে।

এভাবেই সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায় এগিয়ে যায়, যার সারমর্ম হল ইলেকট্রন স্থানান্তর। ইলেকট্রন পরিবহনের সমান্তরাল হল ঝিল্লির মধ্য দিয়ে হাইড্রোজেন আয়ন চলাচল। এটি থাইলাকয়েডের ভিতরে তাদের জমা হওয়ার দিকে পরিচালিত করে। বৃহৎ পরিমাণে জমা হওয়া, তারা একটি সংযোজক ফ্যাক্টরের সাহায্যে বাহ্যিকভাবে মুক্তি পায়। ইলেক্ট্রন পরিবহনের ফলাফল হল যৌগ NADH গঠন। এবং হাইড্রোজেন আয়ন স্থানান্তর শক্তির মুদ্রা ATP গঠনের দিকে পরিচালিত করে।

আলোক পর্বের শেষে, অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করে এবং পাপড়ির ভিতরে ATP এবং NADH গঠিত হয়। তারপর শুরু হয় সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্ব।

অন্ধকার পর্যায়

সালোকসংশ্লেষণের এই পর্যায়ে কার্বন ডাই অক্সাইড প্রয়োজন। উদ্ভিদ ক্রমাগত বায়ু থেকে এটি শোষণ করে। এই উদ্দেশ্যে, পাতার পৃষ্ঠে স্টোমাটা রয়েছে - বিশেষ কাঠামো যা খোলা হলে কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ করে। পাতায় প্রবেশ করে, এটি জলে দ্রবীভূত হয় এবং আলোর পর্যায়ের প্রক্রিয়াগুলিতে অংশগ্রহণ করে।

বেশিরভাগ উদ্ভিদের আলোর পর্যায়ে কার্বন ডাই অক্সাইড একটি জৈব যৌগের সাথে আবদ্ধ হয় যাতে 5টি কার্বন পরমাণু থাকে। ফলাফল হল 3-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড নামক তিন-কার্বন যৌগের এক জোড়া অণু। এটি সঠিকভাবে কারণ এই যৌগটি প্রক্রিয়াটির প্রাথমিক ফলাফল যে এই ধরণের সালোকসংশ্লেষণ সহ উদ্ভিদকে সি 3 উদ্ভিদ বলা হয়।

ক্লোরোপ্লাস্টে সংঘটিত আরও প্রক্রিয়াগুলি অনভিজ্ঞ ব্যক্তিদের জন্য খুব জটিল। শেষ ফলাফল হল একটি ছয়-কার্বন যৌগ যা সহজ বা জটিল কার্বোহাইড্রেট সংশ্লেষিত করে। এটি কার্বোহাইড্রেটের আকারে যা উদ্ভিদ শক্তি সঞ্চয় করে। পদার্থের একটি ছোট অংশ পাতায় থাকে এবং এর চাহিদা পূরণ করে। অবশিষ্ট কার্বোহাইড্রেটগুলি পুরো উদ্ভিদ জুড়ে সঞ্চালিত হয় এবং যেখানে তাদের সবচেয়ে বেশি প্রয়োজন সেখানে পৌঁছে দেওয়া হয়।

শীতকালে সালোকসংশ্লেষণ

অনেকেই তাদের জীবনে অন্তত একবার ভেবে দেখেছেন যে ঠান্ডা ঋতুতে অক্সিজেন কোথা থেকে আসে। প্রথমত, অক্সিজেন শুধুমাত্র পর্ণমোচী উদ্ভিদ দ্বারা উত্পাদিত হয় না, কিন্তু কনিফার এবং সামুদ্রিক গাছপালা দ্বারাও উত্পাদিত হয়। এবং যদি পর্ণমোচী গাছগুলি শীতকালে জমে যায়, তবে শঙ্কুযুক্ত গাছগুলি শ্বাস নিতে থাকে, যদিও কম তীব্রভাবে। দ্বিতীয়ত, বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেনের পরিমাণ নির্ভর করে না গাছগুলো তাদের পাতা ঝরেছে কিনা। বছরের যেকোনো সময় আমাদের গ্রহের যে কোনো জায়গায় অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলের 21% দখল করে। এই মানটি পরিবর্তিত হয় না, যেহেতু বায়ুর ভর খুব দ্রুত স্থানান্তরিত হয় এবং সমস্ত দেশে শীত একই সাথে ঘটে না। ঠিক আছে, এবং তৃতীয়ত, শীতকালে আমরা যে বায়ু নিঃশ্বাস গ্রহণ করি তার নীচের স্তরগুলিতে অক্সিজেনের পরিমাণ গ্রীষ্মের তুলনায় আরও বেশি। এই ঘটনার কারণ হল নিম্ন তাপমাত্রা, যার কারণে অক্সিজেন ঘন হয়ে যায়।

উপসংহার

আজ আমরা মনে রাখলাম সালোকসংশ্লেষণ কী, ক্লোরোফিল কী এবং কীভাবে উদ্ভিদ কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ করে অক্সিজেন ছেড়ে দেয়। অবশ্যই, সালোকসংশ্লেষণ আমাদের জীবনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। এটি আমাদের প্রকৃতির যত্ন নেওয়ার প্রয়োজনীয়তার কথা মনে করিয়ে দেয়।

গাছপালা তাদের বৃদ্ধি এবং বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয় সবকিছু পরিবেশ থেকে গ্রহণ করে। এভাবেই তারা অন্যান্য জীবের থেকে আলাদা। তাদের ভাল বিকাশের জন্য, তাদের উর্বর মাটি, প্রাকৃতিক বা কৃত্রিম জল এবং ভাল আলো প্রয়োজন। অন্ধকারে কিছুই বাড়বে না।

মাটি জল এবং পুষ্টিকর জৈব যৌগ এবং microelements একটি উৎস. কিন্তু গাছ, ফুল, ঘাসেরও সৌরশক্তির প্রয়োজন হয়। এটি সূর্যালোকের প্রভাবে কিছু প্রতিক্রিয়া ঘটে, যার ফলস্বরূপ বায়ু থেকে শোষিত কার্বন ডাই অক্সাইড অক্সিজেনে রূপান্তরিত হয়। এই প্রক্রিয়াটিকে সালোকসংশ্লেষণ বলে। সূর্যালোকের প্রভাবে যে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে তার ফলে গ্লুকোজ ও পানিও তৈরি হয়। এই পদার্থগুলি উদ্ভিদের বিকাশের জন্য অত্যাবশ্যক।

রসায়নবিদদের ভাষায়, প্রতিক্রিয়াটি এরকম দেখায়: 6CO2 + 12H2O + আলো = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O। সমীকরণের একটি সরলীকৃত রূপ: কার্বন ডাই অক্সাইড + জল + আলো = গ্লুকোজ + অক্সিজেন + জল।

আক্ষরিক অর্থে, "সালোকসংশ্লেষণ"কে "আলোর সাথে একসাথে" হিসাবে অনুবাদ করা হয়। এই শব্দটি দুটি সহজ শব্দ "ফটো" এবং "সংশ্লেষণ" নিয়ে গঠিত। সূর্য শক্তির একটি অত্যন্ত শক্তিশালী উৎস। লোকেরা এটিকে বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘর নিরোধক এবং জল গরম করতে ব্যবহার করে। জীবন টিকিয়ে রাখার জন্য উদ্ভিদেরও সূর্য থেকে শক্তি প্রয়োজন। গ্লুকোজ, সালোকসংশ্লেষণের সময় উত্পাদিত, একটি সাধারণ চিনি যা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পুষ্টিগুলির মধ্যে একটি। গাছপালা এটি বৃদ্ধি এবং বিকাশের জন্য ব্যবহার করে এবং অতিরিক্ত পরিমাণে পাতা, বীজ এবং ফলের মধ্যে জমা হয়। গাছপালা এবং ফলের সবুজ অংশে সমস্ত গ্লুকোজ অপরিবর্তিত থাকে না। সাধারণ শর্করাগুলি আরও জটিলগুলিতে রূপান্তরিত হতে থাকে, যার মধ্যে রয়েছে স্টার্চ। গাছপালা পুষ্টির অভাবের সময় এই ধরনের মজুদ ব্যবহার করে। তারা ভেষজ, ফল, ফুল, প্রাণীদের জন্য পাতা এবং উদ্ভিদের খাবার খাওয়া মানুষদের পুষ্টির মান নির্ধারণ করে।

উদ্ভিদ কিভাবে আলো শোষণ করে?

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি বেশ জটিল, তবে এটি সংক্ষিপ্তভাবে বর্ণনা করা যেতে পারে যাতে এটি স্কুল-বয়সী শিশুদের জন্যও বোধগম্য হয়। সবচেয়ে সাধারণ প্রশ্নগুলির মধ্যে একটি হল আলো শোষণের প্রক্রিয়া নিয়ে। কীভাবে আলোক শক্তি উদ্ভিদে প্রবেশ করে? সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া পাতায় ঘটে। সব গাছের পাতায় সবুজ কোষ থাকে - ক্লোরোপ্লাস্ট। এগুলিতে ক্লোরোফিল নামক একটি পদার্থ থাকে। ক্লোরোফিল হল রঙ্গক যা পাতাকে তাদের সবুজ রঙ দেয় এবং আলোর শক্তি শোষণের জন্য দায়ী। বেশির ভাগ গাছের পাতা কেন চওড়া ও সমতল হয় তা নিয়ে অনেকেই ভেবে দেখেননি। দেখা যাচ্ছে যে প্রকৃতি একটি কারণে এটি প্রদান করেছে। প্রশস্ত পৃষ্ঠ আপনাকে আরও সূর্যালোক শোষণ করতে দেয়। একই কারণে, সোলার প্যানেলগুলি প্রশস্ত এবং সমতল করা হয়।

পাতার উপরের অংশ পানির ক্ষতি এবং আবহাওয়া ও কীটপতঙ্গের বিরূপ প্রভাব থেকে মোমের স্তর (কিউটিকল) দ্বারা সুরক্ষিত থাকে। একে প্যালিসেড বলা হয়। আপনি যদি পাতাটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখেন তবে আপনি দেখতে পাবেন যে এর উপরের দিকটি উজ্জ্বল এবং মসৃণ। এই অংশে আরও ক্লোরোপ্লাস্ট থাকার কারণে সমৃদ্ধ রঙ পাওয়া যায়। অতিরিক্ত আলো গাছের অক্সিজেন ও গ্লুকোজ উৎপাদনের ক্ষমতা কমিয়ে দিতে পারে। উজ্জ্বল সূর্যের সংস্পর্শে এলে ক্লোরোফিল ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং এটি সালোকসংশ্লেষণকে ধীর করে দেয়। শরতের আগমনের সাথে একটি মন্থরতাও ঘটে, যখন কম আলো থাকে এবং তাদের মধ্যে ক্লোরোপ্লাস্টের ধ্বংসের কারণে পাতাগুলি হলুদ হতে শুরু করে।

সালোকসংশ্লেষণে এবং উদ্ভিদের জীবন রক্ষায় পানির ভূমিকাকে অবমূল্যায়ন করা যায় না। এর জন্য জল প্রয়োজন:

• এটি দ্রবীভূত খনিজ সঙ্গে উদ্ভিদ প্রদান;
• সুর ​​বজায় রাখা;
• ঠান্ডা করা;
• রাসায়নিক এবং শারীরিক প্রতিক্রিয়া ঘটতে সম্ভাবনা.

গাছ, গুল্ম এবং ফুল তাদের শিকড় সহ মাটি থেকে জল শোষণ করে, এবং তারপর আর্দ্রতা কান্ড বরাবর উঠে যায় এবং শিরা বরাবর পাতায় যায় যা এমনকি খালি চোখেও দেখা যায়।

কার্বন ডাই অক্সাইড পাতার নীচের ছোট ছিদ্র দিয়ে প্রবেশ করে - স্টোমাটা। পাতার নীচের অংশে, কোষগুলি এমনভাবে সাজানো থাকে যাতে কার্বন ডাই অক্সাইড আরও গভীরভাবে প্রবেশ করতে পারে। এটি সালোকসংশ্লেষণ দ্বারা উত্পাদিত অক্সিজেনকে সহজেই পাতা ছেড়ে যেতে দেয়। সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর মতো, উদ্ভিদের শ্বাস নেওয়ার ক্ষমতা রয়েছে। তদুপরি, প্রাণী এবং মানুষের বিপরীতে, তারা কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ করে এবং অক্সিজেন ছেড়ে দেয়, এবং এর বিপরীতে নয়। যেখানে প্রচুর গাছপালা আছে, সেখানে বাতাস খুব পরিষ্কার এবং তাজা। এই কারণেই গাছ এবং গুল্মগুলির যত্ন নেওয়া এবং বড় শহরগুলিতে পাবলিক বাগান এবং পার্ক তৈরি করা এত গুরুত্বপূর্ণ।

সালোকসংশ্লেষণের হালকা এবং অন্ধকার পর্যায়গুলি

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া জটিল এবং দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত - আলো এবং অন্ধকার। আলোর পর্যায় শুধুমাত্র সূর্যালোকের উপস্থিতিতেই সম্ভব। আলোর সংস্পর্শে এলে, ক্লোরোফিল অণুগুলি আয়নিত হয়, যার ফলে শক্তি যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য অনুঘটক হিসাবে কাজ করে। এই পর্বে সংঘটিত ঘটনার ক্রম নিম্নরূপ:

• আলো ক্লোরোফিল অণুতে আঘাত করে, যা সবুজ রঙ্গক দ্বারা শোষিত হয় এবং এটি একটি উত্তেজিত অবস্থায় রাখে;
• জল বিভাজন;
• এটিপি সংশ্লেষিত হয়, যা একটি শক্তি সঞ্চয়কারী।

আলোক শক্তির অংশগ্রহণ ছাড়াই সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায় ঘটে। এই পর্যায়ে, গ্লুকোজ এবং অক্সিজেন গঠিত হয়। এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে গ্লুকোজ এবং অক্সিজেনের গঠন ঘড়ির চারপাশে ঘটে, এবং শুধুমাত্র রাতে নয়। অন্ধকার পর্যায় বলা হয় কারণ এটি ঘটতে আলোর উপস্থিতি আর প্রয়োজন হয় না। অনুঘটক হল ATP, যা আগে সংশ্লেষিত হয়েছিল।

প্রকৃতিতে সালোকসংশ্লেষণের গুরুত্ব

সালোকসংশ্লেষণ সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি। এটি শুধুমাত্র উদ্ভিদের জীবন বজায় রাখার জন্য নয়, গ্রহের সমস্ত জীবনের জন্যও প্রয়োজনীয়। এর জন্য সালোকসংশ্লেষণ প্রয়োজন:

• প্রাণী এবং মানুষ খাদ্য প্রদান;
• কার্বন ডাই অক্সাইড অপসারণ এবং অক্সিজেন সঙ্গে বায়ু saturating;
• পুষ্টির সাইক্লিং বজায় রাখা।

সমস্ত উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের হারের উপর নির্ভর করে। সৌর শক্তিকে একটি ফ্যাক্টর হিসাবে দেখা যেতে পারে যা বৃদ্ধিকে উৎসাহিত করে বা বাধা দেয়। উদাহরণস্বরূপ, দক্ষিণ অঞ্চল এবং অঞ্চলে প্রচুর সূর্য থাকে এবং গাছপালা বেশ লম্বা হতে পারে। যদি আমরা বিবেচনা করি যে কীভাবে জলজ বাস্তুতন্ত্রে প্রক্রিয়াটি ঘটে, সমুদ্র এবং মহাসাগরের পৃষ্ঠে সূর্যালোকের কোন ঘাটতি নেই এবং এই স্তরগুলিতে প্রচুর শৈবালের বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়। পানির গভীর স্তরে সৌরশক্তির ঘাটতি রয়েছে, যা জলজ উদ্ভিদের বৃদ্ধির হারকে প্রভাবিত করে।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া বায়ুমণ্ডলে ওজোন স্তর গঠনে অবদান রাখে। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি অতিবেগুনী রশ্মির ক্ষতিকর প্রভাব থেকে গ্রহের সমস্ত জীবনকে রক্ষা করতে সহায়তা করে।

যে কোনো সবুজ পাতাই স্বাভাবিক জীবনের জন্য মানুষ ও প্রাণীদের জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেন ও পুষ্টির একটি ছোট কারখানা। বায়ুমণ্ডল থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল থেকে এই পদার্থগুলি তৈরির প্রক্রিয়াটিকে সালোকসংশ্লেষণ বলে।

সালোকসংশ্লেষণ হল একটি জটিল প্রক্রিয়া যা আলোর সরাসরি অংশগ্রহণে ঘটে। "সালোকসংশ্লেষণ" এর ধারণাটি দুটি গ্রীক শব্দ থেকে এসেছে: "ফটো" - আলো এবং "সংশ্লেষণ" - সংমিশ্রণ। সালোকসংশ্লেষণের প্রক্রিয়া দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত: আলোর কোয়ান্টা শোষণ এবং বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় তাদের শক্তির ব্যবহার। উদ্ভিদ ক্লোরোফিল নামক সবুজ পদার্থের সাহায্যে আলো শোষণ করে। ক্লোরোফিল তথাকথিত ক্লোরোপ্লাস্টে পাওয়া যায়, যা ডালপালা বা এমনকি ফলের মধ্যেও পাওয়া যায়। তাদের মধ্যে বিশেষত অনেকগুলি রয়েছে, কারণ এর সমতল কাঠামোর জন্য ধন্যবাদ, পাতাটি আরও আলো আকর্ষণ করতে সক্ষম হয় এবং সেই অনুযায়ী, সালোকসংশ্লেষণের জন্য আরও শক্তি গ্রহণ করে। শোষণের পর, ক্লোরোফিল উদ্ভিদের জীবের অন্যান্য অণুতে, বিশেষ করে যারা সালোকসংশ্লেষণে জড়িত তাদের মধ্যে শক্তি স্থানান্তর করে। প্রক্রিয়াটির দ্বিতীয় পর্যায়ে আলোর কোয়ান্টার বাধ্যতামূলক অংশগ্রহণ ছাড়াই সঞ্চালিত হয় এবং বায়ু থেকে প্রাপ্ত জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের অংশগ্রহণের সাথে রাসায়নিক বন্ধন গঠন করে। এই পর্যায়ে, জীবনের জন্য উপযোগী বিভিন্ন পদার্থ, যেমন স্টার্চ, সংশ্লেষিত হয়। এই জৈব পদার্থগুলি উদ্ভিদ নিজেই এর বিভিন্ন অংশকে পুষ্ট করতে এবং স্বাভাবিক জীবন বজায় রাখতে ব্যবহার করে। উপরন্তু, এই পদার্থগুলি গাছপালা খাওয়ার মাধ্যমে প্রাপ্ত হয় এবং যারা উদ্ভিদ এবং প্রাণী উভয়ের খাবার খায় তাদের দ্বারা। সালোকসংশ্লেষণ সূর্যালোক এবং কৃত্রিম আলোর প্রভাবে উভয়ই ঘটতে পারে। প্রকৃতিতে, গাছপালা, একটি নিয়ম হিসাবে, বসন্ত এবং গ্রীষ্মে নিবিড়ভাবে "কাজ" করে, যখন প্রচুর সূর্যালোক থাকে। শরত্কালে, আলো কম হয়, দিন ছোট হয়, পাতাগুলি হলুদ হয়ে যায় এবং পড়ে যায়। কিন্তু বসন্তের উষ্ণ সূর্য ভোর হতে শুরু করার সাথে সাথে, সবুজ পাতা আবার দেখা দেয় এবং সবুজ "কারখানা" অক্সিজেন সরবরাহ করার জন্য আবার তাদের কাজ শুরু করে, যা জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় এবং অন্যান্য পুষ্টি সরবরাহ করে।

বিষয়ের উপর ভিডিও

সব জীবের বেঁচে থাকার জন্য খাদ্য প্রয়োজন। হেটেরোট্রফিক জীব - ভোক্তারা - প্রস্তুত জৈব যৌগ ব্যবহার করে, যখন অটোট্রফিক উৎপাদকরা নিজেরাই সালোকসংশ্লেষণ এবং কেমোসিন্থেসিস প্রক্রিয়ায় জৈব পদার্থ তৈরি করে। পৃথিবীর প্রধান উৎপাদক হল সবুজ গাছপালা।

এটি সালোকসংশ্লেষিত রঙ্গকগুলির সাথে জড়িত রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি ক্রম, যার ফলস্বরূপ আলোতে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল থেকে জৈব পদার্থ তৈরি হয়। সামগ্রিক সমীকরণে, কার্বন ডাই অক্সাইডের ছয়টি অণু জলের ছয়টি অণুর সাথে একত্রিত হয়ে একটি অণু তৈরি করে, যা শক্তি উৎপাদন এবং সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, প্রতিক্রিয়ার শেষে, ছয়টি অক্সিজেন অণু একটি "উপজাত" হিসাবে গঠিত হয়। সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া একটি আলো এবং অন্ধকার পর্যায় গঠিত। হালকা কোয়ান্টা ক্লোরোফিল অণুর ইলেকট্রনকে উত্তেজিত করে এবং উচ্চতর শক্তি স্তরে স্থানান্তর করে। এছাড়াও, আলোক রশ্মির অংশগ্রহণের সাথে, জলের ফটোলাইসিস ঘটে - একটি জলের অণুকে হাইড্রোজেন ক্যাটেশনে বিভক্ত করা, নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন এবং একটি মুক্ত অক্সিজেন অণু। আণবিক বন্ধনে সঞ্চিত শক্তি অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেটে (এটিপি) রূপান্তরিত হয় এবং সালোকসংশ্লেষণের দ্বিতীয় পর্যায়ে মুক্তি পাবে। অন্ধকার পর্যায়ে, কার্বন ডাই অক্সাইড সরাসরি গ্লুকোজ গঠনের সাথে একত্রিত হয়। কোষে সালোকসংশ্লেষণের জন্য একটি প্রয়োজনীয় শর্ত হল সবুজ রঙ্গক - ক্লোরোফিল, তাই এটি সবুজ গাছপালা এবং কিছু সালোকসংশ্লেষণকারী ব্যাকটেরিয়ায় ঘটে। সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়াগুলি গ্রহকে জৈব জৈব পদার্থ, বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন এবং ফলস্বরূপ, একটি প্রতিরক্ষামূলক ওজোন ঢাল প্রদান করে। উপরন্তু, তারা বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই অক্সাইডের ঘনত্ব হ্রাস করে। সালোকসংশ্লেষণ ছাড়াও, কার্বন ডাই অক্সাইড কেমোসিন্থেসিসের মাধ্যমে জৈব পদার্থে রূপান্তরিত করা যেতে পারে, যা আলোর প্রতিক্রিয়ার অনুপস্থিতিতে প্রথম থেকে আলাদা। কেমোসিন্থেটিক্স আলোকে শক্তির উৎস হিসেবে এবং রেডক্স রাসায়নিক বিক্রিয়ার শক্তি হিসেবে ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া অ্যামোনিয়াকে নাইট্রাস এবং নাইট্রিক অ্যাসিডে অক্সিডাইজ করে, আয়রন ব্যাকটেরিয়া ফেরাস আয়রনকে ফেরিক আয়রে, সালফার ব্যাকটেরিয়া হাইড্রোজেন সালফাইডকে সালফার বা সালফিউরিক অ্যাসিডে জারিত করে। এই সমস্ত প্রতিক্রিয়া শক্তি মুক্ত করে, যা পরবর্তীতে জৈব পদার্থের সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। শুধুমাত্র নির্দিষ্ট ধরণের ব্যাকটেরিয়াই কেমোসিন্থেসিস করতে সক্ষম। কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন তৈরি করে না এবং প্রচুর পরিমাণে জৈববস্তু জমা করে না, তবে তারা শিলা ধ্বংস করে, খনিজ গঠনে অংশ নেয় এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা করে। রাসায়নিক সংশ্লেষণের জৈব-রাসায়নিক ভূমিকা হল প্রকৃতিতে নাইট্রোজেন, সালফার, লোহা এবং অন্যান্য উপাদানের চক্র নিশ্চিত করা।

বিষয়ের উপর ভিডিও

সালোকসংশ্লেষণ- হালকা শক্তি ব্যবহার করে জৈব পদার্থের সংশ্লেষণের প্রক্রিয়া। অজৈব যৌগ থেকে জৈব পদার্থ সংশ্লেষণ করতে সক্ষম জীবগুলিকে অটোট্রফিক বলা হয়। সালোকসংশ্লেষণ শুধুমাত্র অটোট্রফিক জীবের কোষের বৈশিষ্ট্য। হেটেরোট্রফিক জীব অজৈব যৌগ থেকে জৈব পদার্থ সংশ্লেষণ করতে সক্ষম নয়।
সবুজ উদ্ভিদ এবং কিছু ব্যাকটেরিয়া কোষে বিশেষ গঠন এবং রাসায়নিকের কমপ্লেক্স রয়েছে যা তাদের সূর্যালোক থেকে শক্তি ক্যাপচার করতে দেয়।

সালোকসংশ্লেষণে ক্লোরোপ্লাস্টের ভূমিকা

উদ্ভিদ কোষে মাইক্রোস্কোপিক গঠন রয়েছে - ক্লোরোপ্লাস্ট। এগুলি হল অর্গানেল যেখানে শক্তি এবং আলো শোষিত হয় এবং এটিপি এবং অন্যান্য অণুর শক্তিতে রূপান্তরিত হয় - শক্তি বাহক। ক্লোরোপ্লাস্টের গ্রানায় ক্লোরোফিল, একটি জটিল জৈব পদার্থ থাকে। ক্লোরোফিল গ্লুকোজ এবং অন্যান্য জৈব পদার্থের জৈব সংশ্লেষণে ব্যবহারের জন্য হালকা শক্তি ধারণ করে। গ্লুকোজ সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় এনজাইমগুলিও ক্লোরোপ্লাস্টে অবস্থিত।

সালোকসংশ্লেষণের হালকা পর্যায়

ক্লোরোফিল দ্বারা শোষিত লাল আলোর পরিমাণ ইলেক্ট্রনকে উত্তেজিত অবস্থায় স্থানান্তরিত করে। আলোর দ্বারা উত্তেজিত একটি ইলেক্ট্রন প্রচুর পরিমাণে শক্তির সরবরাহ অর্জন করে, যার ফলস্বরূপ এটি উচ্চ শক্তি স্তরে চলে যায়। আলোর দ্বারা উত্তেজিত একটি ইলেক্ট্রনকে একটি উচ্চতায় উত্থিত একটি পাথরের সাথে তুলনা করা যেতে পারে, যা সম্ভাব্য শক্তিও অর্জন করে। তিনি এটি হারান, একটি উচ্চতা থেকে পড়ে. উত্তেজিত ইলেক্ট্রন, যেন ধাপে ধাপে, ক্লোরোপ্লাস্টে তৈরি জটিল জৈব যৌগের একটি চেইন বরাবর চলে। এক ধাপ থেকে অন্য ধাপে যাওয়ার সময়, ইলেকট্রন শক্তি হারায়, যা এটিপি সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। যে ইলেকট্রন শক্তি নষ্ট করে তা ক্লোরোফিলে ফিরে আসে। আলোক শক্তির একটি নতুন অংশ আবার ক্লোরোফিল ইলেকট্রনকে উত্তেজিত করে। এটি আবার একই পথ অনুসরণ করে, এটিপি অণু গঠনে শক্তি ব্যয় করে।
হাইড্রোজেন আয়ন এবং ইলেকট্রন, শক্তি বহনকারী অণুগুলির পুনরুদ্ধারের জন্য প্রয়োজনীয়, জলের অণুগুলির বিভাজন দ্বারা গঠিত হয়। ক্লোরোপ্লাস্টে জলের অণুগুলির ভাঙ্গন আলোর প্রভাবে একটি বিশেষ প্রোটিন দ্বারা সঞ্চালিত হয়। এই প্রক্রিয়া বলা হয় জলের ফটোলাইসিস.
সুতরাং, সূর্যালোকের শক্তি সরাসরি উদ্ভিদ কোষ দ্বারা ব্যবহৃত হয়:
1. ক্লোরোফিল ইলেক্ট্রনগুলির উত্তেজনা, যার শক্তি আরও এটিপি এবং অন্যান্য শক্তি বাহক অণু গঠনে ব্যয় করা হয়;
2. জলের ফটোলাইসিস, সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে হাইড্রোজেন আয়ন এবং ইলেকট্রন সরবরাহ করে।
এটি ফটোলাইসিস বিক্রিয়ার উপজাত হিসাবে অক্সিজেনকে মুক্তি দেয়। যে পর্যায়ে, আলোর শক্তির কারণে, শক্তি সমৃদ্ধ যৌগ তৈরি হয় - এটিপি এবং শক্তি বহনকারী অণু,ডাকা সালোকসংশ্লেষণের হালকা পর্যায়.

সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়

ক্লোরোপ্লাস্টে পাঁচ-কার্বন শর্করা থাকে, যার মধ্যে একটি রাইবুলোজ ডিফসফেট, একটি কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণকারী। একটি বিশেষ এনজাইম বাতাসে কার্বন ডাই অক্সাইডের সাথে পাঁচ-কার্বন চিনিকে আবদ্ধ করে। এই ক্ষেত্রে, যৌগগুলি গঠিত হয় যা, এটিপি এবং অন্যান্য শক্তি বাহক অণুগুলির শক্তি ব্যবহার করে, একটি ছয়-কার্বন গ্লুকোজ অণুতে হ্রাস পায়। সুতরাং, আলোক পর্যায়ে ATP এবং অন্যান্য শক্তি বাহক অণুর শক্তিতে রূপান্তরিত আলোক শক্তি গ্লুকোজ সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়াগুলি অন্ধকারে সঞ্চালিত হতে পারে।
উদ্ভিদ কোষ থেকে ক্লোরোপ্লাস্টগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা সম্ভব ছিল, যা একটি পরীক্ষা টিউবে, আলোর প্রভাবে, সালোকসংশ্লেষণ করেছিল - তারা নতুন গ্লুকোজ অণু তৈরি করেছিল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ করেছিল। ক্লোরোপ্লাস্টের আলোকসজ্জা বন্ধ হলে গ্লুকোজের সংশ্লেষণও বন্ধ হয়ে যায়। যাইহোক, যদি ক্লোরোপ্লাস্টে ATP এবং হ্রাসকৃত শক্তি বাহক অণু যোগ করা হয়, তাহলে গ্লুকোজ সংশ্লেষণ আবার শুরু হয় এবং অন্ধকারে এগিয়ে যেতে পারে। এর মানে হল যে আলো সত্যিই শুধুমাত্র এটিপি সংশ্লেষণ এবং শক্তি বহনকারী অণু চার্জ করার জন্য প্রয়োজন। কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ এবং উদ্ভিদে গ্লুকোজ গঠনডাকা সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়কারণ সে অন্ধকারে হাঁটতে পারে।
তীব্র আলো এবং বাতাসে কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিমাণ বৃদ্ধি সালোকসংশ্লেষণের কার্যকলাপকে বাড়িয়ে তোলে।

সালোকসংশ্লেষণআলোক শক্তি ব্যবহার করে অজৈব থেকে জৈব পদার্থের সংশ্লেষণের প্রক্রিয়া। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, সালোকসংশ্লেষণ সেলুলার অর্গানেল ব্যবহার করে উদ্ভিদ দ্বারা সঞ্চালিত হয় যেমন ক্লোরোপ্লাস্টসবুজ রঙ্গক ধারণকারী ক্লোরোফিল.

যদি গাছপালা জৈব পদার্থের সংশ্লেষণ করতে সক্ষম না হয়, তবে পৃথিবীর প্রায় সমস্ত জীবের খাওয়ার কিছুই থাকত না, যেহেতু প্রাণী, ছত্রাক এবং অনেক ব্যাকটেরিয়া অজৈব পদার্থ থেকে জৈব পদার্থ সংশ্লেষ করতে পারে না। তারা শুধুমাত্র তৈরি জিনিসগুলিকে শুষে নেয়, এগুলিকে সহজে বিভক্ত করে, যেখান থেকে তারা আবার জটিলগুলিকে একত্রিত করে, তবে ইতিমধ্যে তাদের শরীরের বৈশিষ্ট্য।

সালোকসংশ্লেষণ এবং এর ভূমিকা সম্পর্কে খুব সংক্ষিপ্তভাবে কথা বললে এটিই হয়। সালোকসংশ্লেষণ বোঝার জন্য, আমাদের আরও বলতে হবে: কোন নির্দিষ্ট অজৈব পদার্থ ব্যবহার করা হয়, কীভাবে সংশ্লেষণ ঘটে?

সালোকসংশ্লেষণের জন্য দুটি অজৈব পদার্থের প্রয়োজন - কার্বন ডাই অক্সাইড (CO 2) এবং জল (H 2 O)। প্রথমটি প্রধানত স্টোমাটার মাধ্যমে উদ্ভিদের মাটির উপরের অংশ দ্বারা বায়ু থেকে শোষিত হয়। জল মাটি থেকে আসে, যেখান থেকে এটি উদ্ভিদের পরিবাহী ব্যবস্থা দ্বারা সালোকসংশ্লেষিত কোষে বিতরণ করা হয়। এছাড়াও, সালোকসংশ্লেষণের জন্য ফোটনের শক্তির প্রয়োজন হয় (hν), কিন্তু সেগুলোকে পদার্থের জন্য দায়ী করা যায় না।

মোট, সালোকসংশ্লেষণ জৈব পদার্থ এবং অক্সিজেন (O2) উত্পাদন করে। সাধারণত, জৈব পদার্থের অর্থ প্রায়শই গ্লুকোজ (C 6 H 12 O 6)।

জৈব যৌগগুলি বেশিরভাগ কার্বন, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা গঠিত। এগুলি কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলে পাওয়া যায়। তবে সালোকসংশ্লেষণের সময় অক্সিজেন নির্গত হয়। এর পরমাণু পানি থেকে নেওয়া হয়।

সংক্ষেপে এবং সাধারণভাবে, সালোকসংশ্লেষণের প্রতিক্রিয়ার সমীকরণটি সাধারণত নিম্নরূপ লেখা হয়:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

কিন্তু এই সমীকরণটি সালোকসংশ্লেষণের সারমর্মকে প্রতিফলিত করে না এবং এটি বোধগম্য করে না। দেখুন, যদিও সমীকরণটি ভারসাম্যপূর্ণ, এতে মুক্ত অক্সিজেনের মোট পরমাণুর সংখ্যা 12টি। কিন্তু আমরা বলেছি যে তারা জল থেকে আসে এবং তাদের মধ্যে মাত্র 6টি রয়েছে।

প্রকৃতপক্ষে, সালোকসংশ্লেষণ দুটি পর্যায়ে ঘটে। প্রথমটিকে বলা হয় আলো, দ্বিতীয় - অন্ধকার. এই ধরনের নামগুলি এই কারণে যে আলো শুধুমাত্র আলোর পর্যায়ের জন্য প্রয়োজন, অন্ধকার পর্যায়টি তার উপস্থিতি থেকে স্বাধীন, তবে এর অর্থ এই নয় যে এটি অন্ধকারে ঘটে। ক্লোরোপ্লাস্টের থাইলাকয়েডের ঝিল্লিতে আলোর পর্যায় ঘটে এবং ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমায় অন্ধকার পর্যায় ঘটে।

আলোর পর্যায়ে, CO 2 বাঁধাই ঘটে না। যা ঘটে তা হল ক্লোরোফিল কমপ্লেক্স দ্বারা সৌর শক্তির ক্যাপচার, এটিপিতে এর সঞ্চয় এবং NADP কে NADP*H 2 এ কমাতে শক্তির ব্যবহার। আলো-উত্তেজিত ক্লোরোফিল থেকে শক্তির প্রবাহ থাইলাকয়েড মেমব্রেনে নির্মিত এনজাইমের ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন বরাবর প্রেরিত ইলেকট্রন দ্বারা সরবরাহ করা হয়।

NADP-এর জন্য হাইড্রোজেন আসে জল থেকে, যা সূর্যালোকের দ্বারা অক্সিজেন পরমাণু, হাইড্রোজেন প্রোটন এবং ইলেক্ট্রনে পচে যায়। এই প্রক্রিয়া বলা হয় ফটোলাইসিস. সালোকসংশ্লেষণের জন্য পানি থেকে অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না। দুটি জলের অণু থেকে অক্সিজেন পরমাণু একত্রিত হয়ে আণবিক অক্সিজেন তৈরি করে। সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ের প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি সংক্ষেপে এরকম দেখায়:

H 2 O + (ADP+P) + NADP → ATP + NADP*H 2 + ½O 2

এইভাবে, সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে অক্সিজেনের মুক্তি ঘটে। একটি জলের অণুর ফটোলাইসিস প্রতি ADP এবং ফসফরিক অ্যাসিড থেকে সংশ্লেষিত ATP অণুর সংখ্যা আলাদা হতে পারে: এক বা দুটি।

সুতরাং, ATP এবং NADP*H 2 আলোর পর্যায় থেকে অন্ধকার পর্যায়ে আসে। এখানে, প্রথমটির শক্তি এবং দ্বিতীয়টির হ্রাসকারী শক্তি কার্বন ডাই অক্সাইডের বাঁধনে ব্যয় হয়। সালোকসংশ্লেষণের এই পর্যায়টিকে সহজভাবে এবং সংক্ষিপ্তভাবে ব্যাখ্যা করা যায় না কারণ এটি এমনভাবে এগিয়ে যায় না যে ছয়টি CO 2 অণু NADP*H 2 অণু থেকে নিঃসৃত হাইড্রোজেনের সাথে মিলিত হয়ে গ্লুকোজ তৈরি করে:

6CO 2 + 6NADP*H 2 →C 6 H 12 O 6 + 6NADP
(প্রতিক্রিয়াটি শক্তি ATP-এর ব্যয়ের সাথে ঘটে, যা ADP এবং ফসফরিক অ্যাসিডে ভেঙে যায়)।

প্রদত্ত প্রতিক্রিয়াটি বোঝা সহজ করার জন্য একটি সরলীকরণ মাত্র। প্রকৃতপক্ষে, কার্বন ডাই অক্সাইড অণুগুলি এক সময়ে এককে আবদ্ধ করে, ইতিমধ্যে প্রস্তুত পাঁচ-কার্বন জৈব পদার্থের সাথে যোগ দেয়। একটি অস্থির ছয়-কার্বন জৈব পদার্থ গঠিত হয়, যা তিন-কার্বন কার্বোহাইড্রেট অণুতে ভেঙে যায়। এর মধ্যে কিছু অণু CO 2 আবদ্ধ করতে মূল পাঁচ-কার্বন পদার্থকে পুনরায় সংশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়। এই resynthesis নিশ্চিত করা হয় ক্যালভিন চক্র. তিনটি কার্বন পরমাণু ধারণকারী একটি সংখ্যালঘু কার্বোহাইড্রেট অণু চক্র থেকে প্রস্থান করে। অন্যান্য সমস্ত জৈব পদার্থ (কার্বোহাইড্রেট, চর্বি, প্রোটিন) তাদের এবং অন্যান্য পদার্থ থেকে সংশ্লেষিত হয়।

অর্থাৎ, আসলে, গ্লুকোজ নয়, তিন-কার্বন শর্করা সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্ব থেকে বেরিয়ে আসে।

সালোকসংশ্লেষণ রাসায়নিক বন্ধনের শক্তিতে আলোক শক্তি রূপান্তরের কারণে অজৈব থেকে জৈব যৌগগুলির সংশ্লেষণের প্রক্রিয়াগুলির একটি সেট। ফটোট্রফিক জীবের মধ্যে রয়েছে সবুজ উদ্ভিদ, কিছু প্রোক্যারিওটস - সায়ানোব্যাকটেরিয়া, বেগুনি এবং সবুজ সালফার ব্যাকটেরিয়া এবং উদ্ভিদের ফ্ল্যাজেলেট।

18 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষণা শুরু হয়। একটি গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার অসামান্য রাশিয়ান বিজ্ঞানী কে এ টিমিরিয়াজেভ করেছিলেন, যিনি সবুজ উদ্ভিদের মহাজাগতিক ভূমিকার মতবাদকে প্রমাণ করেছিলেন। উদ্ভিদ সূর্যালোক শোষণ করে এবং আলোক শক্তিকে তাদের দ্বারা সংশ্লেষিত জৈব যৌগের রাসায়নিক বন্ধনের শক্তিতে রূপান্তর করে। এইভাবে, তারা পৃথিবীতে জীবনের সংরক্ষণ এবং বিকাশ নিশ্চিত করে। বিজ্ঞানী সালোকসংশ্লেষণের সময় আলোর শোষণে ক্লোরোফিলের ভূমিকাকে তাত্ত্বিকভাবে প্রমাণ করেছেন এবং পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণ করেছেন।

ক্লোরোফিল হল প্রধান সালোকসংশ্লেষক রঙ্গক। এগুলি গঠনে হিমোগ্লোবিনের অনুরূপ, তবে লোহার পরিবর্তে ম্যাগনেসিয়াম রয়েছে। ক্লোরোফিল অণুর সংশ্লেষণ নিশ্চিত করার জন্য আয়রন সামগ্রী প্রয়োজনীয়। বেশ কয়েকটি ক্লোরোফিল রয়েছে যা তাদের রাসায়নিক গঠনে ভিন্ন। সমস্ত ফটোট্রফের জন্য বাধ্যতামূলক ক্লোরোফিল a . ক্লোরোফিলখ সবুজ গাছপালা পাওয়া যায় ক্লোরোফিল গ - ডায়াটম এবং বাদামী শেত্তলাগুলিতে। ক্লোরোফিল d লাল শেত্তলাগুলির বৈশিষ্ট্য।

সবুজ এবং বেগুনি সালোকসংশ্লেষী ব্যাকটেরিয়া বিশেষ আছে ব্যাকটিরিওক্লোরোফিল . উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের সাথে ব্যাকটেরিয়া সালোকসংশ্লেষণের অনেক মিল রয়েছে। এটি ভিন্ন যে ব্যাকটেরিয়াতে হাইড্রোজেন দাতা হল হাইড্রোজেন সালফাইড, এবং উদ্ভিদে এটি জল। সবুজ এবং বেগুনি ব্যাকটেরিয়ায় ফটোসিস্টেম II নেই। ব্যাকটেরিয়া সালোকসংশ্লেষণ অক্সিজেন মুক্তি দ্বারা অনুষঙ্গী হয় না। ব্যাকটেরিয়া সালোকসংশ্লেষণের সামগ্রিক সমীকরণ হল:

6C0 2 + 12H 2 S → C 6 H 12 O 6 + 12S + 6H 2 0।

সালোকসংশ্লেষণ রেডক্স প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে। এটি যৌগগুলি থেকে ইলেকট্রন স্থানান্তরের সাথে যুক্ত যা তাদের গ্রহণকারী যৌগগুলিতে ইলেকট্রন-দাতা সরবরাহ করে - গ্রহণকারী। আলোক শক্তি সংশ্লেষিত জৈব যৌগের (কার্বোহাইড্রেট) শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

ক্লোরোপ্লাস্টের ঝিল্লিতে বিশেষ কাঠামো রয়েছে - প্রতিক্রিয়া কেন্দ্র যাতে ক্লোরোফিল থাকে। সবুজ উদ্ভিদ এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়া মধ্যে দুটি আছে ফটোসিস্টেম – প্রথমে আমি) এবং দ্বিতীয় (II) , যার বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া কেন্দ্র রয়েছে এবং একটি ইলেক্ট্রন স্থানান্তর ব্যবস্থার মাধ্যমে আন্তঃসংযুক্ত।

সালোকসংশ্লেষণের দুটি পর্যায়

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত: আলো এবং অন্ধকার।

শুধুমাত্র বিশেষ কাঠামোর ঝিল্লিতে মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে আলোর উপস্থিতিতে ঘটে - থাইলাকয়েড . সালোকসংশ্লেষিত রঙ্গক আলোক কোয়ান্টা (ফোটন) ক্যাপচার করে। এটি ক্লোরোফিল অণুর একটি ইলেকট্রনের "উত্তেজনার" দিকে পরিচালিত করে। বাহক অণুর সাহায্যে, ইলেকট্রন থাইলাকয়েড ঝিল্লির বাইরের পৃষ্ঠে চলে যায়, একটি নির্দিষ্ট সম্ভাব্য শক্তি অর্জন করে।

এই ইলেকট্রন ইন ফটোসিস্টেম আই এর শক্তি স্তরে ফিরে আসতে পারে এবং এটি পুনরুদ্ধার করতে পারে। NADP (নিকোটিনামাইড এডেনাইন ডাইনিউক্লিওটাইড ফসফেট)ও সংক্রমণ হতে পারে। হাইড্রোজেন আয়নগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, ইলেকট্রনগুলি এই যৌগটিকে পুনরুদ্ধার করে। হ্রাসকৃত NADP (NADP H) বায়ুমণ্ডলীয় CO 2 কে গ্লুকোজে কমাতে হাইড্রোজেন সরবরাহ করে।

অনুরূপ প্রক্রিয়া ঘটতে ফটোসিস্টেম II . উত্তেজিত ইলেকট্রন ফটোসিস্টেম I-এ স্থানান্তরিত হতে পারে এবং এটি পুনরুদ্ধার করতে পারে। জলের অণু দ্বারা সরবরাহকৃত ইলেকট্রনের কারণে ফটোসিস্টেম II এর পুনরুদ্ধার ঘটে। পানির অণু বিভক্ত (জলের ফটোলাইসিস) হাইড্রোজেন প্রোটন এবং আণবিক অক্সিজেনে, যা বায়ুমণ্ডলে মুক্তি পায়। ইলেক্ট্রনগুলি ফটোসিস্টেম II পুনরুদ্ধার করতে ব্যবহৃত হয়। জল ফটোলাইসিস সমীকরণ:

2Н 2 0 → 4Н + + 0 2 + 2е।

যখন থাইলাকয়েড ঝিল্লির বাইরের পৃষ্ঠ থেকে ইলেকট্রন পূর্বের শক্তি স্তরে ফিরে আসে, তখন শক্তি নির্গত হয়। এটি ATP অণুর রাসায়নিক বন্ধনের আকারে সংরক্ষণ করা হয়, যা উভয় ফটোসিস্টেমের প্রতিক্রিয়ার সময় সংশ্লেষিত হয়। ADP এবং ফসফরিক অ্যাসিডের সাথে এটিপি সংশ্লেষণের প্রক্রিয়াটিকে বলা হয় ফটোফসফোরিলেশন . কিছু শক্তি পানিকে বাষ্পীভূত করতে ব্যবহৃত হয়।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে, শক্তি-সমৃদ্ধ যৌগ গঠিত হয়: ATP এবং NADP H. জলের অণুর ভাঙ্গন (ফটোলাইসিস) সময়, আণবিক অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয়।

ক্লোরোপ্লাস্টের অভ্যন্তরীণ পরিবেশে প্রতিক্রিয়া ঘটে। তারা আলোর উপস্থিতিতে এবং এটি ছাড়া উভয়ই ঘটতে পারে। জৈব পদার্থগুলি সংশ্লেষিত হয় (C0 2 গ্লুকোজে হ্রাস করা হয়) আলোর পর্যায়ে যে শক্তি তৈরি হয়েছিল তা ব্যবহার করে।

কার্বন ডাই অক্সাইড হ্রাস প্রক্রিয়া চক্রাকার এবং বলা হয় ক্যালভিন চক্র . আমেরিকান গবেষক এম ক্যালভিনের নামানুসারে, যিনি এই চক্রীয় প্রক্রিয়াটি আবিষ্কার করেছিলেন।

চক্রটি রাইবুলোজ বাইফসফেটের সাথে বায়ুমণ্ডলীয় কার্বন ডাই অক্সাইডের প্রতিক্রিয়া দিয়ে শুরু হয়। প্রক্রিয়াটি একটি এনজাইম দ্বারা অনুঘটক হয় কার্বক্সিলেস . রিবুলোজ বাইফসফেট হল দুটি ফসফরিক অ্যাসিড ইউনিটের সাথে মিলিত একটি পাঁচ-কার্বন চিনি। বেশ কয়েকটি রাসায়নিক রূপান্তর ঘটে, যার প্রত্যেকটি নিজস্ব নির্দিষ্ট এনজাইম দ্বারা অনুঘটক হয়। সালোকসংশ্লেষণের শেষ পণ্য কীভাবে গঠিত হয়? গ্লুকোজ , এবং রাইবুলোজ বাইফসফেটও হ্রাস পায়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার সামগ্রিক সমীকরণ হল:

6C0 2 + 6H 2 0 → C 6 H 12 O 6 + 60 2

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার জন্য ধন্যবাদ, সূর্যের আলোক শক্তি শোষিত হয় এবং সংশ্লেষিত কার্বোহাইড্রেটের রাসায়নিক বন্ধনের শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। খাদ্য শৃঙ্খলের মাধ্যমে হেটেরোট্রফিক জীবগুলিতে শক্তি স্থানান্তরিত হয়। সালোকসংশ্লেষণের সময়, কার্বন ডাই অক্সাইড শোষিত হয় এবং অক্সিজেন নির্গত হয়। সমস্ত বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন সালোকসংশ্লেষণের উত্স। বছরে 200 বিলিয়ন টনেরও বেশি বিনামূল্যে অক্সিজেন নির্গত হয়। অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলে একটি ওজোন ঢাল তৈরি করে অতিবেগুনী বিকিরণ থেকে পৃথিবীর জীবনকে রক্ষা করে।

সালোকসংশ্লেষণের প্রক্রিয়াটি অকার্যকর, কারণ মাত্র 1-2% সৌর শক্তি সংশ্লেষিত জৈব পদার্থে রূপান্তরিত হয়। এটি এই কারণে যে গাছপালা যথেষ্ট আলো শোষণ করে না, এর কিছু অংশ বায়ুমণ্ডল দ্বারা শোষিত হয়, ইত্যাদি। বেশিরভাগ সূর্যালোক পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত হয় মহাশূন্যে।