সালোকসংশ্লেষণে অক্সিজেন কোথা থেকে আসে?
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
নবম শ্রেণির জীববিজ্ঞান ক্লাসে জানালার পাশে রোদে রাখা একটি বিকারের পানিতে নিমজ্জিত হাইড্রিলা (Hydrilla) উদ্ভিদের শাখা থেকে অনবরত বুদবুদ আকারে গ্যাস বের হতে দেখা যায়। উদ্ভিদটি বাতাস ও জলীয় মাধ্যম থেকে কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) এবং পানি (H₂O) গ্রহণ করে সূর্যালোকের উপস্থিতিতে সালোকসংশ্লেষণ চালায় এবং পাতায় গ্লুকোজ শর্করা তৈরি করে। পরীক্ষায় প্রমাণিত হলো নির্গত গ্যাসটি অক্সিজেন। কিন্তু এই নির্গত অক্সিজেন গ্যাসটি আসলে কোথা থেকে আসে: কার্বন ডাই-অক্সাইড ভেঙে, নাকি পানি ভেঙে?
সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত অক্সিজেন (O₂) গ্যাসের মূল উৎস কোনটি?
- পানি (H₂O): সূর্যালোকের শক্তিতে পানি বিশ্লিষ্ট হয়ে অক্সিজেন নির্গত হয়
- কার্বন ডাই-অক্সাইড: CO₂ যৌগের অক্সিজেনই সরাসরি গ্যাস হিসেবে বের হয়
- ক্লোরোফিল: আলো শোষণ করে সবুজ ক্লোরোফিল ভেঙে অক্সিজেন তৈরি হয়
যা বদলাতে পারবে
- ধাপ: ১ থেকে ৫
- CO₂ অণুর সংখ্যা: ৬ থেকে ৬০
যা মেপে দেখাবে
- বর্তমান ধাপ
- নির্গত অক্সিজেন (O₂)
- উৎপন্ন গ্লুকোজ
- অগ্রগতি (%)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- ধাপ ১ ও ধাপ ২ ভালো করে লক্ষ্য করো। কোন ধাপে অক্সিজেন অণু প্রথম মুক্ত হয় এবং সেখানে কোন যৌগটি ভেঙে যাচ্ছে?
নিজে করে দেখো
- উদ্ভিদটিকে হঠাৎ সম্পূর্ণ অন্ধকারে রাখলে সালোকসংশ্লেষণের কোন ধাপটি সবার আগে সরাসরি বন্ধ হয়ে যাবে? সেই ধাপে যাও।
ইঙ্গিত
আলোক-নির্ভর পর্যায়ের সূচনা ঘটে ফোটন কণা শোষণের মাধ্যমে। আলো না থাকলে ক্লোরোফিল কি আলো শোষণ করতে পারে?
- উদ্ভিদের পাতাটি যেন ঠিক ৩টি গ্লুকোজ অণু তৈরি করতে পারে, সেজন্য প্রয়োজনীয় CO₂ অণুর সংখ্যা নির্ধারণ করো।
ইঙ্গিত
১টি গ্লুকোজ অণু (C₆H₁₂O₆) তৈরিতে ৬টি CO₂ লাগে। ৩টি গ্লুকোজের জন্য ৩ × ৬ = ১৮টি CO₂ অণু নির্বাচন করো এবং চূড়ান্ত গ্লুকোজ তৈরির ধাপে যাও।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
সালোকসংশ্লেষণের আলোক ও আলোক-নিরপেক্ষ পর্যায়: পানির ফটোলাইসিস
সালোকসংশ্লেষণ দুটি ধারাবাহিক পর্যায়ে সম্পন্ন হয়: আলোক-নির্ভর পর্যায় এবং আলোক-নিরপেক্ষ পর্যায়। প্রথম পর্যায়ে ক্লোরোপ্লাস্টের থাইলাকয়েডে ক্লোরোফিল সৌরশক্তি শোষণ করে উত্তেজিত হয়। সেই শক্তি ব্যবহার করে পানি বিশ্লিষ্ট হয়ে অক্সিজেন (O₂), ইলেকট্রন ও হাইড্রোজেন আয়ন উৎপন্ন হয়; একে পানির ফটোলাইসিস (photolysis) বলে। এই পানির বিভাজনই নির্গত অক্সিজেন গ্যাসের একমাত্র উৎস। একই সাথে শক্তি সঞ্চিত হয় ATP ও NADPH যৌগে। পরবর্তী আলোক-নিরপেক্ষ পর্যায়ে (ক্যালভিন চক্রে) আলোর সরাসরি প্রয়োজন হয় না; সেখানে পূর্বে জমাকৃত ATP ও NADPH-এর শক্তিতে CO₂ বিজারিত হয়ে শর্করা (গ্লুকোজ) তৈরি করে।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
অনেকের সাধারণ ভুল ধারণা হলো যে নির্গত অক্সিজেন কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) থেকে আসে, কারণ CO₂-তে অক্সিজেন রয়েছে। কিন্তু তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ (¹⁸O) পরীক্ষা দ্বারা বিজ্ঞানীরা নিশ্চিতভাবে প্রমাণ করেছেন যে নির্গত সমস্ত অক্সিজেন আসে পানি (H₂O) থেকে, CO₂ থেকে নয়। CO₂-এর অক্সিজেন পরমাণুগুলো তৈরি হওয়া গ্লুকোজ (C₆H₁₂O₆) ও পানির মধ্যে যুক্ত হয়। ক্লোরোফিল কেবল আলো শোষণকারী অনুঘটক হিসেবে ভূমিকা রাখে, নিজে ভেঙে গিয়ে অক্সিজেন তৈরি করে না।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- সালোকসংশ্লেষণে নির্গত অক্সিজেন কার্বন ডাই-অক্সাইড থেকে আসে
- সৌরশক্তি শোষণ করে সবুজ ক্লোরোফিল অণু নিজেই ভেঙে অক্সিজেন উৎপন্ন করে
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- বাংলাদেশের গ্রামীণ মাছের ঘের ও পুকুরে রোদোজ্জ্বল দিনে ফাইটোপ্লাংকটন ও জলজ উদ্ভিদের দ্রুত সালোকসংশ্লেষণ পানিতে দ্রবীভূত অক্সিজেন (DO) বাড়িয়ে মাছের স্বাভাবিক শ্বাসকার্য ও দ্রুত বৃদ্ধি নিশ্চিত করে।
- গ্রিনহাউস ও নিয়ন্ত্রিত আধুনিক কৃষিতে কৃত্রিম এলইডি আলো এবং সুষম CO₂ সরবরাহ নিশ্চিত করে সূর্যালোকহীন দিনেও সালোকসংশ্লেষণের আলোক ও অন্ধকার পর্যায় সচল রেখে ফসলের ফলন বহুগুণ বৃদ্ধি করা যায়।