ফোটোলাইসিস কী? - জীববিদ্যা - 2025

Photolysis শক্তি কর্মদক্ষতার দ্বারা একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া যার আলোকে (বিকিরণ শক্তি) শোষণের ছোট উপাদান মধ্যে একটি অণুর ভাঙ্গন দেয়। এটি হল, আলো তার উপাদানগুলির অংশগুলিতে একটি অণু ভাঙার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করে। এটি ফটোডেকম্পেশন বা ফটোডিসোসিয়েশনের নামেও পরিচিত।

উদাহরণস্বরূপ, জলের ফোটোলাইসিসটি গ্রহে জটিল জীবন রূপের অস্তিত্বের জন্য প্রয়োজনীয়। এটি গাছপালা দ্বারা সূর্যের আলো ব্যবহার করে বাহিত হয়। জলের অণুগুলির (H ₂ O) ভাঙ্গনের ফলে আণবিক অক্সিজেন (O ₂) ফলাফল হয়: হাইড্রোজেন শক্তি হ্রাস করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

সাধারণ ভাষায়, আমরা বলতে পারি যে ফোটোলাইটিক প্রতিক্রিয়াগুলি একটি ফোটনের শোষণকে জড়িত। এটি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি আলোকসজ্জা শক্তি থেকে আসে এবং তাই বিভিন্ন পরিমাণে শক্তি নিয়ে।

ফোটন একবার শোষিত হয়ে গেলে, দুটি জিনিস ঘটতে পারে। তার মধ্যে একটিতে অণু শক্তি শোষণ করে, উত্তেজিত হয় এবং তারপরে শিথিল হয়ে যায়। অন্যদিকে, সেই শক্তি রাসায়নিক বন্ধন ভাঙ্গার অনুমতি দেয়। এটি ফোটোলাইসিস।

এই প্রক্রিয়াটি অন্য বন্ড গঠনের সাথে মিলিত হতে পারে। এমন একটি শোষণের মধ্যে পার্থক্য যা একটিকে পরিবর্তিত করে কোয়ান্টাম ফলন বলা হয় না।

এটি প্রতিটি ফোটনের কাছে বিশেষ কারণ এটি শক্তি নির্গমনের উত্সের উপর নির্ভর করে। কোয়ান্টাম ফলন সংশ্লেষিত ফোটনে প্রতি সংশোধিত বিক্রিয়াত অণুর সংখ্যা হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়।

জীবন্ত জিনিসে ফোটোলাইসিস

জলের ফোটোলাইসিস এমন কিছু নয় যা স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটে। তা হল, সূর্যের আলো কেবলমাত্র অক্সিজেনের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধনগুলি ভেঙে না। জলের ফোটোলাইসিস এমন কিছু নয় যা কেবল ঘটে, এটি হয়ে যায়। এবং জীবন্ত প্রাণীরা যা সালোকসংশ্লেষণ চালাতে সক্ষম।

এই প্রক্রিয়াটি চালিয়ে যাওয়ার জন্য, আলোকসংশ্লিষ্ট প্রাণীরা সালোকসংশ্লেষণের তথাকথিত আলোক প্রতিক্রিয়া অবলম্বন করে। এবং এটি অর্জনের জন্য তারা স্পষ্টতই জৈবিক অণু ব্যবহার করে যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হ'ল ক্লোরোফিল পি 680 80

তথাকথিত পার্বত্য প্রতিক্রিয়াতে, বেশ কয়েকটি ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন আণবিক অক্সিজেন, এটিপি আকারে শক্তি এবং NADPH আকারে শক্তি হ্রাস করে জলের ফোটোলাইসিস থেকে পাওয়ার অনুমতি দেয়।

এই আলোক পর্বের শেষ দুটি পণ্য আলোকসংশ্লেষের অন্ধকার পর্যায়ে (বা ক্যালভিন সাইকেল) সিও ₂ অনুকরণের জন্য এবং কার্বোহাইড্রেট (শর্করা) উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হবে ।

ফটো সিস্টেম I এবং II

এই পরিবহন চেইনগুলিকে ফটো সিস্টেম (আই এবং দ্বিতীয়) বলা হয় এবং তাদের উপাদানগুলি ক্লোরোপ্লাস্টগুলিতে অবস্থিত। তাদের প্রত্যেকে আলাদা আলাদা রঙ্গক ব্যবহার করে এবং তারা বিভিন্ন তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে।

পুরো দলটির কেন্দ্রীয় উপাদানটি অবশ্য দুটি ধরণের ক্লোরোফিল (ক এবং খ), বিভিন্ন ক্যারোটিনয়েড এবং একটি 26 কেডিএ প্রোটিন নিয়ে গঠিত আলোক সংগ্রহ কেন্দ্র।

ক্যাপচার করা ফোটনগুলি তারপরে প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রগুলিতে স্থানান্তরিত হয় যেখানে ইতিমধ্যে উল্লিখিত প্রতিক্রিয়াগুলি ঘটেছিল।

মলিকুলার হাইড্রোজেন

পানির ফোটোলাইসিস ব্যবহার করে জীবিত জিনিসগুলির মধ্যে আরেকটি উপায়ে আণবিক হাইড্রোজেন (এইচ ₂) জড়িত । যদিও জীবিত জিনিসগুলি অন্যান্য উপায়ে আণবিক হাইড্রোজেন তৈরি করতে পারে (উদাহরণস্বরূপ, ব্যাকটিরিয়াল এনজাইম ফর্মোটোহাইড্রোজেনিয়াসের ক্রিয়া দ্বারা), জল থেকে উত্পাদন সবচেয়ে অর্থনৈতিক এবং দক্ষতার মধ্যে একটি।

এটি এমন একটি প্রক্রিয়া যা জলের হাইড্রোলাইসিসের পরে বা স্বাধীনতার অতিরিক্ত পদক্ষেপ হিসাবে উপস্থিত হয়। এই ক্ষেত্রে, আলোক প্রতিক্রিয়াগুলি সম্পাদন করতে সক্ষম জীবগুলি অতিরিক্ত কিছু করতে সক্ষম হয়।

এইচ ₂ তৈরি করতে জলের ফোটোলাইসিস থেকে প্রাপ্ত এইচ ⁺ (প্রোটন) এবং ই- (ইলেকট্রন) ব্যবহার কেবল সায়ানোব্যাকটিরিয়া এবং সবুজ শেত্তলাগুলিতেই হয়েছে বলে জানা গেছে। অপ্রত্যক্ষ আকারে, এইচ ₂ এর উত্পাদন জলের ফোটোলাইসিস এবং কার্বোহাইড্রেটগুলির উত্পাদন পরবর্তীকালে হয়।

এটি উভয় ধরণের জীব দ্বারা বাহিত হয়। অন্যভাবে, সরাসরি ফোটোলাইসিস আরও বেশি আকর্ষণীয় এবং এটি কেবল মাইক্রোএলজি দ্বারা পরিচালিত হয়। এর মধ্যে ফটো সিস্টেম II জলের হালকা ভাঙ্গন থেকে সরাসরি এইচ ₂ (হাইড্রোজেনেস) উৎপন্ন এনজাইমের সাথে প্রাপ্ত ইলেক্ট্রনগুলি জড়িত করা জড়িত ।

এই এনজাইম তবে ও _{2 এর} উপস্থিতিতে অত্যন্ত সংবেদনশীল । জলের ফোটোলাইসিস দ্বারা অণু হাইড্রোজেনের জৈবিক উত্পাদন সক্রিয় গবেষণার একটি ক্ষেত্র। এটি সস্তার এবং পরিষ্কার শক্তি উত্পাদন বিকল্প সরবরাহ করার লক্ষ্য।

অ-জৈবিক ফোটোলাইসিস

অতিবেগুনি আলো দ্বারা ওজোন অবক্ষয়

অতি-জৈবিক এবং স্বতঃস্ফূর্ত ফটোোলাইসিসগুলির মধ্যে একটি সবচেয়ে অধ্যয়ন হ'ল আল্ট্রাভায়োলেট (ইউভি) আলো দ্বারা ওজোন অবক্ষয়। অক্সিজেনের একটি অ্যাজোট্রোপ ওজোন উপাদানটির তিনটি পরমাণু দিয়ে তৈরি।

ওজোন বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন ক্ষেত্রে উপস্থিত থাকে তবে এটি একরকম জমে যা আমরা ওজোনোস্ফিয়ারকে ডাকি। উচ্চ ওজোন ঘনত্বের এই অঞ্চলটি ইউভি আলোর ক্ষতিকারক প্রভাবগুলি থেকে জীবনের সমস্ত প্রকারের সুরক্ষা দেয়।

যদিও ওভিজনের প্রজন্ম এবং অবক্ষয় উভয় ক্ষেত্রেই ইউভি আলোক খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, এটি আলোকসজ্জা শক্তির দ্বারা আণবিক বিচ্ছেদের সবচেয়ে প্রতীকী বিষয়গুলির একটি প্রতিনিধিত্ব করে।

একদিকে, এটি সূচিত করে যে কেবল দৃশ্যমান আলোই অবক্ষয়ের জন্য সক্রিয় ফোটন সরবরাহ করতে সক্ষম। তদ্ব্যতীত, গুরুত্বপূর্ণ অণু তৈরির জন্য জৈবিক ক্রিয়াকলাপের সাথে একত্রে, এটি অক্সিজেন চক্রের অস্তিত্ব এবং নিয়ন্ত্রণে ভূমিকা রাখে।

অন্যান্য প্রক্রিয়া

আন্তঃকেন্দ্রীয় স্থানের মধ্যে অণুগুলির ভাঙ্গনের মূল উত্সও ফটোডিসোসিয়েশন। অন্যান্য ফোটোলাইসিস প্রক্রিয়া, এই সময়টি মানুষ দ্বারা চালিত, শিল্প, মৌলিক বৈজ্ঞানিক এবং প্রয়োগযোগ্য গুরুত্ব রয়েছে।

জলে অ্যানথ্রোপোজেনিক যৌগগুলির ফটোডেগ্রেশন ক্রমবর্ধমান মনোযোগ পাচ্ছে। মানবিক ক্রিয়াকলাপ নির্ধারণ করে যে অনেক সময় অ্যান্টিবায়োটিক, ওষুধ, কীটনাশক এবং সিন্থেটিক উত্সের অন্যান্য যৌগিক জলে শেষ হয়।

এই যৌগগুলির ক্রিয়াকলাপ ধ্বংস বা কমিয়ে আনার একটি উপায় হ'ল সেই অণুগুলির নির্দিষ্ট বন্ধনগুলি ভাঙতে হালকা শক্তি ব্যবহারের সাথে জড়িত প্রতিক্রিয়াগুলির মাধ্যমে।

জৈবিক বিজ্ঞানগুলিতে জটিল ফটোরিঅ্যাকটিভ যৌগগুলি খুঁজে পাওয়া খুব সাধারণ। একবার কোষে বা টিস্যুতে উপস্থিত হয়ে গেলে তাদের কয়েকটিকে ভেঙে ফেলার জন্য কিছু ধরণের আলোক বিকিরণের শিকার হয়।

এটি অন্য যৌগের উপস্থিতি তৈরি করে যার মনিটরিং বা সনাক্তকরণের ফলে অনেকগুলি মৌলিক প্রশ্নের উত্তর দেওয়া যায়।

অন্যান্য ক্ষেত্রে, ফটোডিসোসিয়েশন রিঅ্যাকশন থেকে উদ্ভূত যৌগগুলির অধ্যয়ন এবং সনাক্তকরণ সিস্টেমের সাথে মিলিয়ে জটিল নমুনাগুলির বৈশ্বিক গঠনমূলক অধ্যয়ন পরিচালনা করা সম্ভব করে।

তথ্যসূত্র

1. ব্রডবেল্ট, জেএস (২০১৪) ফটোডিসোসিয়েশন মাস স্পেকট্রোম্যাট্রি: জৈবিক অণুর বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য নতুন সরঞ্জাম। রাসায়নিক সোসাইটির পর্যালোচনা, 43: 2757-2783।
2. কার্ডোনা, টি।, শাও, এস।, নিক্সন, পিজে (2018) গাছপালায় সালোকসংশ্লেষণ বাড়ানো হচ্ছে: আলোক প্রতিক্রিয়া। বায়োকেমিস্ট্রি প্রবন্ধ, 13: 85-94।
3. ওয়ে, এম।, সাওয়ার,। আ.ল., রস, আইএল, হানকামার, বি। (২০১)) মাইক্রোলেগ থেকে হাইড্রোজেন উত্পাদন করার জন্য চ্যালেঞ্জ এবং সুযোগ উদ্ভিদ জৈব প্রযুক্তি জার্নাল, 14: 1487-1499।
4. শিমিজু, ওয়াই।, বোহেম, এইচ।, ইয়ামাগুচি, কে।, স্প্যাটজ, জেপি, নাকানীশি, জে (২০১৪) অবিকল সুনির্দিষ্ট সুরযুক্ত সেল-এক্সট্রা সেলুলার ম্যাট্রিক্স লিগ্যান্ড ইন্টারঅ্যাকশনগুলির সাথে সম্মিলিত সেল মাইগ্রেশন বিশ্লেষণের জন্য একটি ফটোঅ্যাকটিভেটেবল ন্যানোপ্যাটার্ন সাবস্ট্রেট। প্লস ওয়ান, 9: e91875।
5. ইয়ান, এস।, গান, ডাব্লু। (2014) জলীয় পরিবেশে ফার্মাসিউটিক্যালি সক্রিয় যৌগগুলির ফটো-রূপান্তর: একটি পর্যালোচনা। পরিবেশ বিজ্ঞান. প্রক্রিয়া এবং প্রভাবগুলি, 16: 697-720।