offSchoolবেটা

জীববিজ্ঞান · অধ্যায় ৪

সালোকসংশ্লেষণের হার ও সীমাবদ্ধতাকারী প্রভাবক

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

একটি বিকারে পানিতে হাইড্রিলা (Hydrilla) কাণ্ড ডুবিয়ে সালোকসংশ্লেষণ পরীক্ষা করা হচ্ছে। পরিবেশের তাপমাত্রা ৩০ °C এবং পানিতে দ্রবীভূত CO₂ এর পরিমাণ ৫০০ ppm। আলোর তীব্রতা ২০% রাখা হলে প্রতি মিনিটে ২০টি অক্সিজেন বুদবুদ নির্গত হয়। আলোর তীব্রতা বাড়িয়ে ৬০% (তিন গুণ) করা হলে প্রতি মিনিটে কতটি বুদবুদ নির্গত হবে?

আলোর তীব্রতা বাড়িয়ে ৬০% করা হলে প্রতি মিনিটে কতটি বুদবুদ নির্গত হবে?

  1. ৬০টি — আলোর তীব্রতা ৩ গুণ হলে বুদবুদও ৩ গুণ (২০ × ৩ = ৬০) হবে
  2. ৩০টি — আলো বাড়লেও CO₂ এর ঘাটতির কারণে সালোকসংশ্লেষণের হার ৫০%-এ আটকে থাকবে
  3. ২০টি — কার্বন ডাই-অক্সাইড না বাড়ালে শুধু আলো বাড়িয়ে কোনো লাভ নেই, বুদবুদ অপরিবর্তিত থাকবে

যা বদলাতে পারবে

  • আলোর তীব্রতা: ০ থেকে ১০০ %
  • কার্বন ডাই-অক্সাইড: ১০০ থেকে ১,৫০০ ppm
  • তাপমাত্রা: ১০ থেকে ৫০ °C

যা মেপে দেখাবে

  • প্রতি মিনিটে বুদবুদ (/min)
  • সালোকসংশ্লেষণের আপেক্ষিক হার (%)
  • সীমাবদ্ধতাকারী প্রভাবক

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • আলোর তীব্রতা ২০% থেকে বাড়িয়ে ৬০% করো—বুদবুদের সংখ্যা কেন ৩০-এ এসে থেমে গেল? এবার কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) বাড়িয়ে দেখো তো কী ঘটে!

নিজে করে দেখো

  1. হাইড্রিলাকে সর্বোচ্চ হারে (১০০%) সালোকসংশ্লেষণ করাও।
    ইঙ্গিত

    আলো, CO₂ আর তাপমাত্রা — তিনটিই যথেষ্ট হতে হবে; উষ্ণতা সবচেয়ে অনুকূল কত?

  2. আলো ১০০% রেখে দেখাও যে CO₂ কম থাকলে আলো বাড়িয়ে লাভ নেই: CO₂-কে সীমিতকারী নিয়ামক বানাও।
    ইঙ্গিত

    যে নিয়ামক সবচেয়ে কম সরবরাহে আছে, হার সেটিই ঠিক করে।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

ব্ল্যাকম্যানের সীমাবদ্ধতাকারী প্রভাবক নীতি (Law of Limiting Factors)

Rate=100%×min⁡(1, Light60%, CO21000 ppm, f(T))\text{Rate} = 100\% \times \min\left(1, \, \frac{\text{Light}}{60\%}, \, \frac{\text{CO}_2}{1000\text{ ppm}}, \, f(T)\right)

১৯০৫ সালে ব্রিটিশ শারীরতত্ত্ববিদ এফ. এফ. ব্ল্যাকম্যান (F. F. Blackman) 'সীমাবদ্ধতাকারী প্রভাবক নীতি' প্রস্তাব করেন। এই নীতি অনুযায়ী, কোনো রাসায়নিক প্রক্রিয়া যখন একাধিক প্রভাবক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, তখন বিক্রিয়ার গতি সবচেয়ে কম মাত্রায় উপস্থিত প্রভাবকটির দ্বারা নিয়ন্ত্রিত বা সীমিত হয়। পরীক্ষায় শুরুতে আলো ছিল ২০%, যা প্রয়োজনীয় পরিমাণের চেয়ে কম থাকায় আলো বৃদ্ধির সাথে সাথে বুদবুদের সংখ্যা ২০ থেকে বেড়ে ৩০ পর্যন্ত পৌঁছায়। কিন্তু পানিতে ৫০০ ppm CO₂ থাকায় সর্বোচ্চ ৫০% হারের (প্রতি মিনিটে ৩০টি বুদবুদ) বেশি বিক্রিয়া চলা সম্ভব নয়। তাই আলো বাড়িয়ে ৬০% বা তার বেশি করলেও CO₂ এর ঘাটতির কারণে বুদবুদের সংখ্যা আর বাড়ে না। এ অবস্থায় সালোকসংশ্লেষণের হার বাড়াতে হলে সীমাবদ্ধতাকারী প্রভাবক অর্থাৎ CO₂ এর সরবরাহ বাড়াতে হবে।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

ভুল উত্তরের কারণ: আলো ৩ গুণ (২০% থেকে ৬০%) করলেই সালোকসংশ্লেষণের হার ৩ গুণ (৬০টি বুদবুদ) হতে পারে না, কারণ শর্করা তৈরির মূল কাঁচামাল কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂)। ৫০০ ppm CO₂ দিয়ে প্রতি মিনিটে সর্বোচ্চ ৩০টি বুদবুদ তৈরি সম্ভব, তাই আলোর সরবরাহ যথেষ্ট থাকলেও CO₂ এর ঘাটতি বিক্রিয়া আটকে দেয়। আবার বুদবুদের সংখ্যা ২০টিতে স্থির থাকে না, কারণ প্রাথমিক ২০% আলোতে আলো নিজেই সবচেয়ে কম মাত্রায় ছিল—তাই আলো বৃদ্ধির প্রথম ধাপে হার ২০ থেকে বেড়ে ৩০ হয়, এবং এরপর CO₂ এর সীমাবদ্ধতার কারণে ৩০-এ এসে স্থির হয়।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • আলোর তীব্রতা যত বাড়ানো হয়, সালোকসংশ্লেষণের হার সবসময় আনুপাতিক হারে বাড়তেই থাকে
  • সবগুলো প্রভাবক একসাথে না বাড়ালে কোনো একটি প্রভাবক বাড়িয়ে বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধি করা যায় না

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • বাংলাদেশে নিয়ন্ত্রিত গ্রিনহাউস বা পলিহাউসে শীতকালীন শাকসবজি ও ফুল চাষে দিনে আলোর পাশাপাশি কৃত্রিমভাবে CO₂ গ্যাস সরবরাহ করে ফলন বহুগুণ বাড়ানো হয়।
  • বাণিজ্যিক মৎস্য খামারে পুকুরের পানিতে পর্যাপ্ত সূর্যের আলো প্রবেশ নিশ্চিত করতে অতিরিক্ত কচুরিপানা পরিষ্কার করা হয়, যাতে ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন বেশি অক্সিজেন তৈরি করে মাছের শ্বাসকষ্ট রোধ করে।

পাঠ্যবইয়ের টপিক