সালোকসংশ্লেষণ: প্রক্রিয়া, জীব, প্রকার, উপাদান এবং ক্রিয়া - জীববিদ্যা - 2025

সালোকসংশ্লেষ জৈবিক প্রক্রিয়া যেখানে সূর্যালোক জৈব অণু সঞ্চিত রাসায়নিক শক্তি রূপান্তরিত হয়। এটি সৌর শক্তি এবং পৃথিবীর জীবনের মধ্যে একটি সংযোগ।

বিপাকীয়ভাবে, উদ্ভিদগুলি অটোট্রফ হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়। এর অর্থ হ'ল তাদের বাঁচতে খাবার গ্রহণ করার দরকার নেই, সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে এগুলি নিজেরাই তৈরি করতে সক্ষম হচ্ছেন। সমস্ত গাছপালা, শেত্তলাগুলি এমনকি কিছু ব্যাকটিরিয়া সালোকসংশ্লিষ্ট জীব, টিস্যু বা কাঠামোর সবুজ রঙ দ্বারা চিহ্নিত।

সালোকসংশ্লেষণ (বাম) এবং শ্বসন (ডানদিকে)। বিবিসি থেকে নেওয়া ডানদিকে চিত্র

ক্লোরোপ্লাস্ট নামে পরিচিত অর্গানেলগুলিতে এই প্রক্রিয়াটি ঘটে: মেমব্র্যানাস সাবসিলুলার বিভাগগুলি যাতে প্রোটিন এবং এনজাইমগুলির একটি সিরিজ থাকে যা জটিল প্রতিক্রিয়ার বিকাশের অনুমতি দেয়। এছাড়াও, এটি শারীরিক স্থান যেখানে ক্লোরোফিল জমা থাকে, সালোকসংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় রঙ্গক।

কার্বন সালোকসংশ্লেষণের সময় যে পথটি গ্রহণ করে, কার্বন ডাই অক্সাইড দিয়ে শুরু করে এবং চিনির অণুতে শেষ হয়, তা প্রশংসনীয় বিশদে পরিচিত। Wayতিহাসিকভাবে পথটি হালকা ধাপ এবং অন্ধকার পর্যায়ে বিভক্ত হয়েছে, ক্লোরোপ্লাস্টে স্থানিকভাবে পৃথক হয়ে গেছে।

আলোক পর্যায়ে ক্লোরোপ্লাস্ট থাইলোকয়েডের ঝিল্লিতে সঞ্চালিত হয় এবং জলের অণু অক্সিজেন, প্রোটন এবং ইলেক্ট্রনগুলিতে বিভক্ত হওয়ার সাথে জড়িত। পরবর্তীগুলি এটিপি এবং এনএডিপিএইচ আকারে একটি শক্তি জলাধার তৈরি করার জন্য ঝিল্লি মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়, যা পরবর্তী পর্যায়ে ব্যবহৃত হয়।

সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমা হয়। এটি কার্বন হাইড্রেটে কার্বন ডাই অক্সাইড (সিও ₂) রূপান্তর করে ক্যালভিন-বেনসন চক্রের এনজাইমগুলির মাধ্যমে।

প্রাথমিক শক্তি এবং অক্সিজেনের উত্স হিসাবে পরিবেশন করে গ্রহটির সমস্ত জীবের জন্য সালোকসংশ্লেষণ একটি গুরুত্বপূর্ণ পথ। হাইপোথিটিক্যালি, যদি সালোকসংশ্লেষণ কাজ করা বন্ধ করে দেয় তবে মাত্র 25 বছরের মধ্যে সমস্ত "উচ্চতর" জীবন্ত প্রাণীগুলির একটি বৃহত্তর বিলুপ্তির ঘটনা ঘটবে।

ঐতিহাসিক দৃষ্টিকোণ

সূত্র: pixabay.com

পূর্বে এটি ধারণা করা হয়েছিল যে উদ্ভিদগুলি মাটির উপস্থিত হিউমাসকে প্রাণীর পুষ্টির অনুরূপভাবে তাদের খাদ্য গ্রহণ করে। এই চিন্তাগুলি এম্পেডোক্লস এবং অ্যারিস্টটলের মতো প্রাচীন দার্শনিকদের কাছ থেকে এসেছিল। তারা ধরে নিয়েছিল যে শিকড়গুলি নাভির কর্ড বা "মুখের" মতো আচরণ করে যা গাছটিকে খাওয়ায়।

এই দৃষ্টিভঙ্গি সতেরো থেকে উনিশ শতকের মধ্যবর্তী কয়েক ডজন গবেষকের কঠোর পরিশ্রমের জন্য ক্রমশ পরিবর্তিত হয়েছিল, যারা সালোকসংশ্লেষণের ভিত্তি প্রকাশ করেছিলেন।

আলোকসংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়াটির পর্যবেক্ষণ প্রায় 200 বছর আগে শুরু হয়েছিল, যখন জোসেফ প্রেস্টলি এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে সালোকসংশ্লেষণটি সেলুলার শ্বসনের বিপরীত ছিল। এই গবেষক আবিষ্কার করেছেন যে বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত সমস্ত অক্সিজেন উদ্ভিদের দ্বারা, সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে উত্পাদিত হয়।

পরবর্তীকালে, এই প্রক্রিয়াটি কার্যকরভাবে কার্যকর হওয়ার জন্য জলের, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং সূর্যের আলো প্রয়োজনের শক্ত প্রমাণ প্রমাণিত হতে শুরু করে।

উনিশ শতকের গোড়ার দিকে ক্লোরোফিলের অণু প্রথমবারের জন্য বিচ্ছিন্ন হয়ে পড়েছিল এবং সালোকসংশ্লেষণ কীভাবে রাসায়নিক শক্তির সঞ্চয়ের দিকে পরিচালিত করে তা বোঝা সম্ভব হয়েছিল।

অগ্রণী পদ্ধতির বাস্তবায়ন যেমন গ্যাস এক্সচেঞ্জ স্টোচিওমিট্রি, সালোক সংশ্লেষণের পণ্য হিসাবে স্টার্চকে চিহ্নিত করতে সক্ষম হয়েছিল। তদুপরি, স্থির আইসোটোপ ব্যবহারের মাধ্যমে জীববিজ্ঞানের প্রথম বিষয়গুলির মধ্যে সালোক সংশ্লেষণ অন্যতম ছিল।

আলোকসংশ্লিষ্ট সমীকরণ

সালোকসংশ্লেষণের সূত্র

সাধারণ সমীকরণ

রাসায়নিকভাবে, সালোকসংশ্লেষণ একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়া যেখানে কিছু প্রজাতি অক্সিডাইজড হয় এবং হ্রাসপ্রাপ্ত অন্যান্য প্রজাতিগুলিতে তাদের ইলেকট্রন দেয়।

সালোকসংশ্লেষণের সাধারণ প্রক্রিয়াটি নিম্নোক্ত সমীকরণে সংক্ষিপ্ত করা যায়: এইচ ₂ ও + লাইট + সিও ₂ → সিএইচ ₂ ও + হে ₂ যেখানে সিএইচ ₂ ও (গ্লুকোজ অণুর এক ষষ্ঠ) শব্দটি বোঝায় সুগার নামক জৈব যৌগগুলি গাছগুলি পরে ব্যবহার করবে যেমন সুক্রোজ বা স্টার্চ।

হালকা এবং অন্ধকার পর্যায়ে

আলোক সংশ্লেষণের প্রতিটি পর্যায়ে আমরা এই সমীকরণটি আরও দুটি নির্দিষ্ট সমীকরণে ভাঙ্গতে পারি: আলোক ফেজ এবং অন্ধকার স্তর phase

আমরা আলোর পর্বটি প্রতিনিধিত্ব করি: 2H ₂ O + আলো → O2 + 4H ⁺ + 4e ^- । একইভাবে, অন্ধকার পর্যায়ে নিম্নলিখিত সম্পর্ক জড়িত: CO ₂ + 4H ⁺ + 4e− → CH ₂ O + H ₂ O.

Δ

এই প্রতিক্রিয়ার জন্য নিখরচায় শক্তি (Δ জি °) হ'ল: +479 কেজে · মোল ^- 1, +317 কেজে · মল ⁻¹ এবং +162 কেজে · মোল ⁻¹ যথাক্রমে। থার্মোডিনামিক্স দ্বারা প্রস্তাবিত হিসাবে, এই মানগুলির ধনাত্মক চিহ্নটি একটি শক্তির প্রয়োজনে অনুবাদ করে এবং এন্ডেরগনিক প্রক্রিয়া বলে।

প্রতিক্রিয়া সংঘটিত হওয়ার জন্য সালোকসংশ্লিষ্ট জীব এই শক্তিটি কোথায় অর্জন করে? সূর্যালোক থেকে

এটি উল্লেখ করা উচিত যে সালোক সংশ্লেষণের বিপরীতে, বায়বীয় শ্বসন একটি বাহ্যিক প্রক্রিয়া - এই ক্ষেত্রে ΔG of এর মান একটি নেতিবাচক চিহ্ন সহিত হয় - যেখানে প্রকাশিত শক্তি জীব দ্বারা ব্যবহৃত হয়। সুতরাং সমীকরণটি হ'ল CH ₂ O + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O.

কোথায় হয়?

বেশিরভাগ উদ্ভিদে, প্রক্রিয়াটি ঘটে এমন প্রধান অঙ্গটি পাতায় থাকে। এই টিস্যুগুলিতে আমরা স্টোমাটা নামক ছোট গ্লোবোজ স্ট্রাকচারগুলি পাই যা গ্যাসগুলির প্রবেশ এবং প্রস্থান নিয়ন্ত্রণ করে।

সবুজ টিস্যু তৈরি হওয়া কোষগুলির ভিতরে 100 টি ক্লোরোপ্লাস্ট থাকতে পারে। এই বিভাগগুলি দুটি বাহ্যিক ঝিল্লি এবং স্ট্রোমা নামে একটি জলীয় পর্যায়ে গঠিত যেখানে তৃতীয় ঝিল্লি সিস্টেমটি অবস্থিত: থাইলোকয়েড।

প্রক্রিয়া (পর্যায়ক্রমে)

হালকা ফেজ

গ্রহ পৃথিবীর সবচেয়ে প্রাচুর্য রঙ্গক দ্বারা আলোক সংশ্লেষের মাধ্যমে সালোকসংশ্লেষণ শুরু হয়: ক্লোরোফিল। আলোক শোষণের ফলে বৈদ্যুতিনগুলির উত্তেজনা উচ্চতর শক্তির রাশিতে পরিণত হয় - এইভাবে সূর্য থেকে শক্তিটিকে সম্ভাব্য রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

থাইলোকয়েড ঝিল্লিতে আলোকসংশ্লিষ্ট পিগমেন্টগুলি শত শত রঙ্গক অণু সমন্বিত ফটোসেন্টারে সংগঠিত হয় যা অ্যান্টেনা হিসাবে কাজ করে যা আলোক শোষণ করে এবং ক্লোরোফিল অণুতে শক্তি স্থানান্তর করে, "প্রতিক্রিয়া কেন্দ্র" বলে।

প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রটি সাইটোক্রোমে আবদ্ধ ট্রান্সমেম্ব্রেন প্রোটিনের সমন্বয়ে গঠিত। এটি ইলেক্ট্রনগুলি একাধিক ঝিল্লি প্রোটিনের মাধ্যমে একটি বৈদ্যুতিন ট্রান্সপোর্ট চেইনে অন্যান্য অণুতে স্থানান্তর করে। এই ঘটনাটি এটিপি এবং এনএডিপিএইচ সংশ্লেষণের সাথে মিলিত হয়েছে।

জড়িত প্রোটিন

প্রোটিনগুলি বিভিন্ন কমপ্লেক্সে সংগঠিত হয়। এর মধ্যে দুটি হ'ল ফটো সিস্টেম I এবং II, আলোক শোষণ এবং প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রে স্থানান্তরিত করার জন্য দায়ী। তৃতীয় গ্রুপটি সাইটোক্রোম বিএফ কমপ্লেক্স নিয়ে গঠিত।

প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা উত্পাদিত শক্তি চতুর্থ কমপ্লেক্স, এটিপি সিনথেস দ্বারা ব্যবহৃত হয়, যা প্রোটনগুলির প্রবাহকে এটিপি সংশ্লেষণের সাথে যুক্ত করে। দ্রষ্টব্য যে শ্বাসকষ্টের ক্ষেত্রে সর্বাধিক প্রাসঙ্গিক পার্থক্যগুলির মধ্যে একটি হ'ল শক্তি কেবল এটিপিতে নয়, এনএডিপিএইচে রূপান্তরিত হয়।

Photosystems

Photosystem আমি 700 ন্যানোমিটারের একজন শোষণ শিখর সঙ্গে একটি ক্লোরোফিল অণু নিয়ে গঠিত সুতরাং এটা পি বলা হয় ₇₀₀ । একইভাবে, দ্বিতীয় ফটোসোটেমের শোষণ শীর্ষটি 680, সংক্ষেপে পি ₆₈₀ ।

ফটো সিস্টেমের কাজটি হ'ল এনএডিপিএইচ এবং দ্বিতীয় ফটো সিস্টেমের এটিপিটির সংশ্লেষণ। ফটো সিস্টেম II দ্বারা ব্যবহৃত শক্তিটি পানির অণু ভাঙ্গা থেকে প্রোটন প্রকাশ করে এবং থাইলোকয়েড ঝিল্লি জুড়ে একটি নতুন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে comes

বিরতি থেকে প্রাপ্ত ইলেক্ট্রনগুলি একটি ফ্যাট-দ্রবণীয় যৌগে স্থানান্তরিত হয়: প্লাস্টোকুইনোন, যা ফটো সিস্টেম II থেকে সাইটোক্রোম বিএফ কমপ্লেক্সে ইলেকট্রন বহন করে, প্রোটনের অতিরিক্ত পাম্প তৈরি করে।

দ্বিতীয় ফটো সিস্টেম থেকে, ইলেক্ট্রনগুলি প্লাস্টোকায়ানিন এবং ফটো সিস্টেম I এ চলে যায়, যা উচ্চ-শক্তি বৈদ্যুতিনকে NADP ⁺ হ্রাস করতে NADPH এ ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রনগুলি শেষ পর্যন্ত ফেরডক্সিনে পৌঁছে এবং এনএডিপিএইচ উত্পন্ন করে।

বৈদ্যুতিনের চক্রাকার প্রবাহ

একটি বিকল্প পথ আছে যেখানে এটিপি সংশ্লেষ NADPH সংশ্লেষণকে জড়িত করে না, সাধারণত প্রয়োজনীয় বিপাকীয় প্রক্রিয়াগুলিতে শক্তি সরবরাহ করতে। অতএব এটিপি বা এনএডিপিএইচ উত্পন্ন করার সিদ্ধান্তটি কোষের ক্ষণিকের প্রয়োজনের উপর নির্ভর করে।

এই ঘটনায় ফটোসিস্টেম আই দ্বারা এটিপি সংশ্লেষণের সাথে জড়িত। ইলেকট্রনগুলি এনএডিপি ⁺ তে স্থানান্তরিত হয় না, তবে সাইটোক্রোম বিএফ কমপ্লেক্সে স্থানান্তরিত হয়, যা একটি বৈদ্যুতিন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে।

প্লাস্টোকায়ানিন ইলেকট্রনগুলি ফটো সিস্টেম I তে ফিরিয়ে দেয়, পরিবহন চক্রটি সম্পন্ন করে এবং প্রোটনগুলিকে সাইটোক্রোম বিএফ কমপ্লেক্সে পাম্প করে।

অন্যান্য রঙ্গক

ক্লোরোফিল গাছপালাগুলির মধ্যে কেবল রঙ্গক নয়, সেখানে ক্যারোটিনয়েড সহ তথাকথিত "অ্যাকসেসরি পিগমেন্টস" রয়েছে।

সালোকসংশ্লেষণের হালকা পর্যায়ে কোষের জন্য সম্ভাব্য ক্ষতিকারক উপাদানগুলির উত্পাদন যেমন "সিঙ্গেল অক্সিজেন" দেখা দেয়। ক্যারোটিনয়েডগুলি যৌগের গঠন রোধ করতে বা টিস্যুগুলির ক্ষতিকারক হাত থেকে বাঁচার জন্য দায়ী।

এই রঙ্গকগুলি আমরা শরত্কালে পর্যবেক্ষণ করি, যখন পাতাগুলি সবুজ রঙ হারিয়ে ফেলে এবং হলুদ বা কমলা হয়ে যায়, যেহেতু গাছগুলি নাইট্রোজেন অর্জনের জন্য ক্লোরোফিলটি ভেঙে চলেছে।

অন্ধকার পর্ব

এই প্রাথমিক প্রক্রিয়াটির লক্ষ্য হ'ল এনএডিপিএইচ (নিকোটিনামাইড-অ্যাডেনিন-ডাইনোক্লিয়োটাইড-ফসফেট বা "শক্তি হ্রাস") এবং এটিপি (অ্যাডেনোসিন ট্রাইফোসফেট, বা "কোষের শক্তি মুদ্রা") উত্পাদনের জন্য সূর্যের শক্তি ব্যবহার করা। এই উপাদানগুলি অন্ধকার পর্যায়ে ব্যবহৃত হবে।

এই ধাপের সাথে জড়িত জৈব রাসায়নিক পদক্ষেপগুলি বর্ণনা করার আগে এটি স্পষ্ট করে বলা দরকার, যদিও এর নামটি "অন্ধকার পর্যায়" হলেও এটি পুরো অন্ধকারে অগত্যা ঘটে না।.তিহাসিকভাবে, শব্দটি আলোর স্বাতন্ত্র্যকে বোঝানোর চেষ্টা করেছিল। অন্য কথায়, পর্বটি আলোর উপস্থিতি বা অনুপস্থিতিতে ঘটতে পারে।

তবে, যেহেতু আলো পর্বে ঘটে তার প্রতিক্রিয়াগুলির উপর - যেমন আলো প্রয়োজন - এই ধাপটি নির্ভর করে - এই সিরিজের ধাপগুলি কার্বন প্রতিক্রিয়া হিসাবে উল্লেখ করা সঠিক correct

ক্যালভিন চক্র

এই পর্যায়ে, ক্যালভিন চক্র বা তিন-কার্বন পথ দেখা দেয়, আমেরিকান গবেষক মেলভিন ক্যালভিনের ১৯৪০ সালে বর্ণিত একটি জৈব রাসায়নিক পদার্থ। চক্রটির আবিষ্কারকে 1961 সালে নোবেল পুরষ্কার দেওয়া হয়েছিল।

সাধারণভাবে, চক্রের তিনটি মৌলিক পর্যায়ে বর্ণিত হয়: সিও ₂ গ্রাহকের কার্বোসিলিয়েশন, 3-ফসফোগ্লিসারেটের হ্রাস এবং সিও ₂ গ্রহণকারীর পুনর্জন্ম ।

চক্রটি কার্বন ডাই অক্সাইডের সংযোজন বা "স্থিরকরণ" দিয়ে শুরু হয়। এটি কার্বোহাইড্রেটে কার্বন হ্রাস করে ইলেক্ট্রন যুক্ত করার মাধ্যমে এবং হ্রাসকারী শক্তি হিসাবে NADPH ব্যবহার করে।

প্রতিটি ঘুরে, চক্রটি একটি কার্বন ডাই অক্সাইড অণু সংযোজন প্রয়োজন, যা রিবুলোজ বিসফোসফেটের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়, দুটি তিনটি কার্বন যৌগ তৈরি করে যা হ্রাস পাবে এবং একটি রাইবুলোজ অণু পুনরুত্থিত করবে। চক্রের তিনটি পালা গ্লিসারালহাইড ফসফেট অণুতে ফল দেয়।

অতএব, গ্লুকোজের মতো ছয়-কার্বন চিনি উত্পাদন করতে, ছয়টি চক্র প্রয়োজনীয়।

আলোকসংশ্লিষ্ট জীব

জীবের আলোকসংশ্লিষ্ট ক্ষমতা ব্যাকটিরিয়া এবং ইউক্যারিওটস দ্বারা গঠিত দুটি ডোমেইনে উপস্থিত হয়। এই প্রমাণের ভিত্তিতে, আর্চিয়া ডোমেন সমন্বিত ব্যক্তিরা এই জৈব রাসায়নিক পদার্থ থেকে বঞ্চিত।

আধুনিক সায়ানোব্যাকটিরিয়ার মতো কাঠামোগত স্ট্রোমাটোলাইটস হিসাবে প্রায় ৩.২ থেকে ৩.৩ বিলিয়ন বছর পূর্বে আলোকসংশ্লিষ্ট প্রাণীরা উপস্থিত হয়েছিল।

যৌক্তিকভাবে, একটি আলোকসংশ্লিষ্ট জীবকে জীবাশ্ম রেকর্ডে স্বীকৃতি দেওয়া যায় না। তবে এর রূপবিজ্ঞান বা ভূতাত্ত্বিক প্রসঙ্গকে বিবেচনায় রেখে সূত্রগুলি তৈরি করা যেতে পারে।

ব্যাকটেরিয়ার সাথে সম্পর্কিত, সূর্যের আলো নেওয়ার এবং এটিকে শর্করায় রূপান্তর করার ক্ষমতা বিভিন্ন ফাইলে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা মনে হয়, যদিও এটি কোনও আপাত বিবর্তনের ধরণ বলে মনে হয় না।

সর্বাধিক আদিম আলোকসংশ্লিষ্ট কোষ ব্যাকটিরিয়ায় পাওয়া যায়। তাদের রঙ্গক ব্যাকটিরিওক্লোরোফিল রয়েছে এবং সুপরিচিত সবুজ উদ্ভিদ ক্লোরোফিল নয়।

সালোকসথেটিক ব্যাকটিরিয়া গ্রুপগুলির মধ্যে সায়ানোব্যাকটিরিয়া, প্রোটোব্যাকটিরিয়া, সালফার গ্রিন ব্যাকটিরিয়া, ফার্মিমিউটস, ফিলাম্যানাস অ্যানোসিক ফটোোট্রফস এবং অ্যাসিডোব্যাকটেরিয়া অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

গাছপালা হিসাবে, তাদের সকলের আলোকসংশ্লেষ করার ক্ষমতা রয়েছে। আসলে, এটি এই দলের সবচেয়ে স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য।

সালোকসংশ্লেষণের প্রকারগুলি

অক্সিজেনিক এবং অক্সিজেনিক সালোকসংশ্লেষণ

সালোকসংশ্লেষণকে বিভিন্ন উপায়ে শ্রেণিবদ্ধ করা যায়। কার্বন ডাই-অক্সাইড হ্রাস করার জন্য জীব জল ব্যবহার করে তবে একটি প্রথম শ্রেণিবদ্ধকরণ বিবেচনায় নেওয়া হয়। সুতরাং, আমাদের অক্সিজেনিক সালোকসংশ্লিষ্ট জীব রয়েছে, যার মধ্যে উদ্ভিদ, শেত্তলাগুলি এবং সায়ানোব্যাকটিরিয়া রয়েছে।

বিপরীতে, যখন শরীর জল ব্যবহার করে না, তখন এগুলিকে অ্যানজাইজেনিক সালোকসংশ্লিষ্ট জীব বলে। এই গোষ্ঠীতে সবুজ এবং বেগুনি ব্যাকটিরিয়া রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ জেনেরা ক্লোরোবিয়াম এবং ক্রোমাটিয়াম, যা সালফার বা হাইড্রোজেন গ্যাসকে কার্বন ডাই অক্সাইড হ্রাস করতে ব্যবহার করে।

এই ব্যাকটিরিয়া অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সালোকসংশ্লেষণ করতে সক্ষম নয়, তাদের একটি অ্যানেরোবিক পরিবেশ প্রয়োজন। অতএব, সালোকসংশ্লেষণ অক্সিজেনের প্রজন্মের দিকে পরিচালিত করে না - তাই নামটি "অক্সিজেনিক"।

বিপাকের ধরণ সি

উদ্ভিদের শারীরবৃত্তীয় অভিযোজনের ভিত্তিতে সালোকসংশ্লেষণকেও শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে।

সালোকসংশ্লিষ্ট ইউক্যারিওটসে, বায়ুমণ্ডল থেকে শর্করা থেকে সিও ₂ হ্রাস ক্যালভিন চক্রে ঘটে cycle এই প্রক্রিয়াটি এনজাইম রুবিসকো দিয়ে শুরু হয় (রাইবুলোজ-1,5-বিসফসফেট কার্বোঅক্সিলেস / অক্সিজেনেস) এবং প্রথম স্থিতিশীল যৌগটি তিনটি কার্বনযুক্ত 3-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড হয়।

উচ্চতর রেডিয়েশন বা খরা নামে পরিচিত তাপের অবস্থার অধীনে, রুবিস্কো এনজাইম ও ₂ এবং সিও _{2 এর} মধ্যে পার্থক্য করতে পারে না । এই ঘটনাটি সালোকসংশ্লেষণের দক্ষতা হ্রাস করে এবং একে ফটোরেসেশন বলে।

এই কারণে বিশেষ আলোকসংশোধক বিপাকযুক্ত উদ্ভিদ রয়েছে যা তাদের এই অসুবিধা এড়াতে দেয়।

সি 4 বিপাক

টাইপ সি ₄ বিপাকের লক্ষ্য কার্বন ডাই অক্সাইডকে ঘনীভূত করা। রুবিসকো কাজ করার আগে, সি ₄ গাছগুলি পিইপিসি দ্বারা প্রথম কার্বোসিলিয়েশন করে।

লক্ষ্য করুন যে দুটি কার্বোসিলিয়েশনের মধ্যে একটি স্থানিক বিচ্ছেদ রয়েছে। সি ₄ উদ্ভিদগুলি "ক্রানজ" বা ক্রাউন অ্যানাটমি দ্বারা পৃথক করা হয়, মেসোফিল কোষ দ্বারা গঠিত হয় এবং আলোকসংশ্লিষ্ট হয়, স্বাভাবিক বা সি ₃ সালোকসংশ্লেষের এই কোষগুলির বিপরীতে ।

এই কোষগুলিতে, প্রথম কার্বোঅক্সিলেশন PEPC দ্বারা ঘটে, যা পণ্য অক্সালয়েসেটেট হিসাবে সরবরাহ করে, যা ম্যালেটে হ্রাস হয়। এটি শেথ সেলটিতে বিচ্ছিন্ন হয়, যেখানে ডিকারোবক্সিলেশন প্রক্রিয়া ঘটে, সিও _{2 তৈরি করে} । কার্বন ডাই অক্সাইড রুবিস্কো পরিচালিত দ্বিতীয় কার্বোসিলিয়েশনে ব্যবহৃত হয়।

সিএএম সালোকসংশ্লেষণ

সিএএম সালোকসংশ্লেষণ বা ক্র্যাসুল্যাসির অ্যাসিড বিপাক হ'ল এমন গাছ উদ্ভিদের একটি রূপান্তর যা অত্যন্ত শুষ্ক আবহাওয়ায় বাস করে এবং এটি আনারস, অর্কিড, কার্নেশন ইত্যাদির মতো উদ্ভিদের বৈশিষ্ট্য।

সিএএম গাছগুলিতে কার্বন ডাই অক্সাইডের সংমিশ্রণটি রাতের সময় হয়, যেহেতু স্টোমাটা খোলার কারণে পানির ক্ষতি দিনের বেলা থেকে কম হবে।

সিও ₂ পিইপির সাথে সংমিশ্রিত হয়, পিইপিসি দ্বারা অনুঘটকিত ম্যালিক অ্যাসিড গঠন করে reaction এই পণ্যটি ভ্যাকোওলগুলিতে সংরক্ষণ করা হয় যা সকালের সময়ে তার সামগ্রী প্রকাশ করে, তারপরে এটি ডেকারবক্সিয়েটেড হয় এবং সিও ₂ ক্যালভিন চক্রের সাথে যুক্ত হওয়ার ব্যবস্থা করে।

সালোকসংশ্লেষণে জড়িত উপাদানগুলি

সালোকসংশ্লেষণের দক্ষতায় হস্তক্ষেপকারী পরিবেশগত কারণগুলির মধ্যে নিম্নোক্ত অবস্থানগুলি দাঁড়ায়: সিও ₂ এবং হালকা পরিমাণ, তাপমাত্রা, সালোকসংশ্লেষক পণ্যগুলির জমে, অক্সিজেনের পরিমাণ এবং জলের সহজলভ্যতা।

উদ্ভিদ-নির্দিষ্ট কারণগুলি বয়স এবং বৃদ্ধির স্থিতির মতো একটি মৌলিক ভূমিকাও পালন করে।

পরিবেশে সিও ₂ এর ঘনত্ব কম (এটি ভলিউমের 0.03% অতিক্রম করে না), সুতরাং কোনও ন্যূনতম প্রকরণের সালোকসংশ্লেষণে উল্লেখযোগ্য পরিণতি হয়। এছাড়াও, উদ্ভিদগুলি কেবল উপস্থিত কার্বন ডাই অক্সাইডের 70 থেকে 80% ক্ষেত্রে সক্ষম।

উল্লিখিত অন্যান্য ভেরিয়েবলগুলির দ্বারা সীমাবদ্ধতা না থাকলে, আমরা দেখতে পেলাম যে সালোকসংশ্লেষণ উপলব্ধ সিও _{2 এর} পরিমাণের উপর নির্ভর করবে ।

একইভাবে, আলোর তীব্রতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কম তীব্রতার পরিবেশে, শ্বসন প্রক্রিয়া সালোকসংশ্লেষণকে ছাড়িয়ে যাবে। এই কারণে, সৌর তীব্রতা বেশি হওয়ার সময়গুলিতে সালোকসংশ্লেষণ অনেক বেশি সক্রিয় থাকে যেমন ভোর প্রথম ঘন্টা।

কিছু গাছপালা অন্যের চেয়ে বেশি আক্রান্ত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ঘাস ঘাসগুলি তাপমাত্রার প্রতি খুব সংবেদনশীল।

বৈশিষ্ট্য

গ্রহ পৃথিবীর সমস্ত প্রাণীর জন্য সালোকসংশ্লেষণ একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। এই পথটি অক্সিজেনের উত্স এবং সমস্ত বিদ্যমান ট্রফিক চেইনের ভিত্তি হওয়ায় সকল প্রকারের জীবনকে সমর্থন করার জন্য দায়ী, যেহেতু এটি সৌরশক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করতে সহায়তা করে।

অন্য কথায়, সালোকসংশ্লেষণটি আমরা যে অক্সিজেনটি শ্বাস নেয় তা তৈরি করে - যেমন উপরে উল্লিখিত রয়েছে, সেই উপাদানটি প্রক্রিয়াটির একটি উপ-উত্পাদন এবং আমরা প্রতিদিন যে খাদ্য গ্রহণ করি। প্রায় সমস্ত জীবিত প্রাণীরা আলোকসংশ্লিষ্ট থেকে প্রাপ্ত জৈব যৌগগুলি শক্তির উত্স হিসাবে ব্যবহার করে।

নোট করুন যে বায়বীয় জীবগুলি কেবলমাত্র অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সালোকসংশ্লেষণ দ্বারা উত্পাদিত জৈব যৌগগুলি থেকে শক্তি আহরণ করতে সক্ষম - এটি প্রক্রিয়াটির একটি পণ্যও।

প্রকৃতপক্ষে, সালোকসংশ্লেষণ একটি বর্ধিত সংখ্যার (200 বিলিয়ন টন) জৈব যৌগগুলিতে রূপান্তর করতে সক্ষম। অক্সিজেন হিসাবে, উত্পাদন অনুমান করা হয় 140 বিলিয়ন টন মধ্যে।

এছাড়াও, সালোকসংশ্লিষ্ট আমাদের জীবাশ্ম সালোকসংশ্লিষ্ট জ্বালানী আকারে মানবতা বেঁচে থাকার জন্য ব্যবহার করে এমন বেশিরভাগ শক্তি (এর প্রায় 87%) সরবরাহ করে।

বিবর্তন

প্রথম আলোকসংশ্লিষ্ট জীবনের রূপ

বিবর্তনের আলোকে, সালোকসংশ্লেষণ একটি অত্যন্ত প্রাচীন প্রক্রিয়া হিসাবে উপস্থিত বলে মনে হয়। এখানে প্রচুর পরিমাণে প্রমাণ রয়েছে যা এই জীবনের উত্সটিকে প্রথম জীবনের রূপগুলির উপস্থিতির নিকটে রাখে।

ইউক্যারিওটসের উত্স সম্পর্কে, অবিস্মরণীয় প্রমাণ রয়েছে যা এন্ডোসিম্বিওসিসকে প্রক্রিয়াটির সবচেয়ে প্রশংসনীয় ব্যাখ্যা হিসাবে প্রস্তাব করে।

সুতরাং, সায়ানোব্যাকটিরিয়ার সাথে স্মরণ করিয়ে দেওয়া জীবগুলি ক্লোরোপ্লাস্টে পরিণত হতে পারে, বৃহত্তর প্রোকারিওটিসের সাথে এন্ডোসাইম্বিয়োটিক সম্পর্কের জন্য ধন্যবাদ। এই কারণে, সালোকসংশ্লেষণের বিবর্তনীয় উত্স ব্যাকটিরিয়া ডোমেনে জন্মগ্রহণ করে এবং অনুভূমিক জিন স্থানান্তরের বিশাল এবং পুনরাবৃত্ত ইভেন্টগুলির জন্য ধন্যবাদ বিতরণ করা যেতে পারে।

বিবর্তনে অক্সিজেনের ভূমিকা

সন্দেহ নেই যে সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে আলোর শক্তি রূপান্তর গ্রহ পৃথিবীর বর্তমান পরিবেশকে আকার দিয়েছে। উদ্ভাবন হিসাবে দেখা সালোকসংশ্লেষণ অক্সিজেন দ্বারা বায়ুমণ্ডলকে সমৃদ্ধ করেছিল এবং জীবন রূপগুলির শক্তিকে বিপ্লব করেছিল।

প্রথম আলোকসংশ্লিষ্ট জীব দ্বারা যখন ও _2- এর মুক্তি _শুরু হয়েছিল, তখন এটি সম্ভবত সমুদ্রের জলে দ্রবীভূত হয়েছিল, যতক্ষণ না এটি সম্পৃক্ত হয়। তদতিরিক্ত, অক্সিজেন আয়রন দিয়ে প্রতিক্রিয়া জানাতে সক্ষম হয়েছিল, আয়রন অক্সাইড আকারে বৃষ্টিপাত করতে পারে, যা বর্তমানে খনিজগুলির এক অমূল্য উত্স।

অতিরিক্ত অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলে উন্নত হয়েছিল, অবশেষে সেখানে মনোনিবেশ করতে। ও ₂ এর ঘনত্বের এই বিশাল বৃদ্ধিটির গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি রয়েছে: জৈবিক কাঠামো এবং এনজাইমের ক্ষতি, প্রোকারিওটসের অনেক গ্রুপকে নিন্দা করে।

বিপরীতে, অন্যান্য দলগুলি অক্সিজেন সমৃদ্ধ নতুন পরিবেশে বাস করার জন্য অভিযোজন প্রদর্শন করেছিল, সম্ভবত সালোকসংশ্লিষ্ট জীব, সম্ভবত প্রাচীন সায়ানোব্যাকটিরিয়া দ্বারা রচিত।

তথ্যসূত্র

1. বার্গ, জেএম, স্ট্রিয়ার, এল।, এবং টিমোকজকো, জেএল (2007)। বায়োকেমিস্ট্রি। আমি বিপরীত।
2. স্পষ্টতই, আরই (2010)। সালোকসংশ্লেষণের প্রাথমিক বিবর্তন। প্ল্যান্ট ফিজিওলজি, 154 (2), 434–438।
3. ক্যাম্পবেল, এ, এন, এবং রিস, জেবি (2005)। জীববিদ্যা। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
4. কুপার, জিএম, এবং হাউসমান, আরই (2004)। কোষ: আণবিক পন্থা। মেডিসিনকা নকলাডা।
5. কার্টিস, এইচ।, এবং শ্নেক, এ। (2006)। জীববিজ্ঞানে আমন্ত্রণ। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
6. কার্টিস, এইচ।, এবং শ্নেক, এ। (২০০৮)। কার্টিস। জীববিজ্ঞান। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
7. ইটন-রাই, জেজে, ত্রিপিঠি, বিসি, এবং শার্কি, টিডি (এড।)। (2011)। সালোকসংশ্লেষণ: প্লাস্টিড জীববিজ্ঞান, শক্তি রূপান্তর এবং কার্বন সংমিশ্রণ (খণ্ড 34)। স্প্রিঞ্জার সায়েন্স অ্যান্ড বিজনেস মিডিয়া।
8. হোহমান-মেরিয়ট, এমএফ, এবং ব্ল্যাকনশিপ, আরই (2011)। সালোকসংশ্লেষণের বিবর্তন। উদ্ভিদের জীববিজ্ঞানের বার্ষিক পর্যালোচনা, 62, 515-548।
9. কুলম্যান, জে।, এবং রোহম, কেএইচ (2005)। বায়োকেমিস্ট্রি: পাঠ্য এবং অ্যাটলাস। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
10. প্যালেড, জিই, এবং রোজেন, ডাব্লুজি (1986)। সেল জীববিজ্ঞান: বেসিক গবেষণা এবং অ্যাপ্লিকেশন। জাতীয় একাডেমি।
11. পোসদা, জেএস (2005)। চারণভূমি এবং ঘাস ফসল প্রতিষ্ঠার জন্য ভিত্তি। অ্যান্টিওকিয়া বিশ্ববিদ্যালয়।
12. তাইজ, এল।, এবং জাইগার, ই। (2007)। উদ্ভিদ ফিজিওলজি। জৌমে আই বিশ্ববিদ্যালয়