সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া

সালোকসংশ্লেষণ হলো ক্লোরোফিলের সাহায্যে আলোকশক্তি ব্যবহার করে পানি ও কার্বন ডাই-অক্সাইড থেকে শর্করা তৈরির প্রক্রিয়া। ১৯০৫ সালে ইংরেজ শারীরতত্ত্ববিদ ব্ল্যাকম্যান প্রক্রিয়াটিকে দুটি পর্যায়ে ভাগ করেন: আলোনির্ভর ও আলোনিরপেক্ষ পর্যায়। প্রথম পর্যায়ে সঞ্চিত শক্তি দ্বিতীয় পর্যায়ে শর্করা তৈরিতে কাজে লাগে।

আলোনির্ভর পর্যায়

আলোনির্ভর পর্যায় হলো সরাসরি আলো ব্যবহার করে রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়ের পর্যায়। এটি ক্লোরোপ্লাস্টের থাইলাকয়েডে ঘটে; থাইলাকয়েডের স্তূপকে গ্রানা বলে। ধাপগুলো হলো:

• ক্লোরোফিল আলোর ফোটন শোষণ করে। এই শক্তি পরবর্তী বিক্রিয়াগুলো চালাতে সাহায্য করে।
• আলোর সাহায্যে পানি ভেঙে অক্সিজেন, হাইড্রোজেন আয়ন ও ইলেকট্রন তৈরি হয়। একে পানির ফটোলাইসিস বলে।

$2H_2O \rightarrow 4H^+ + 4e^- + O_2$

এখানে $H_2O$ পানি, $H^+$ হাইড্রোজেন আয়ন বা প্রোটন, $e^-$ ইলেকট্রন এবং $O_2$ অক্সিজেন।

• আলোকশক্তি ব্যবহার করে ADP বা অ্যাডিনোসিন ডাইফসফেটের সঙ্গে অজৈব ফসফেট যুক্ত হয়ে ATP বা অ্যাডিনোসিন ট্রাইফসফেট তৈরি হয়। একে আলোকফসফোরাইলেশন বলে:

$$ADP + Pi \xrightarrow{\text{আলো, ক্লোরোফিল}} ATP$$

• NADP বিজারিত হয়ে $NADPH+H^+$ তৈরি করে। ATP এবং $NADPH+H^+$ মিলে অ্যাসিমিলেটরি শক্তি হিসেবে পরবর্তী পর্যায়ে শক্তি ও বিজারণক্ষমতা সরবরাহ করে। অক্সিজেন উপজাত হিসেবে বেরিয়ে যায়।

আলোনিরপেক্ষ পর্যায়

আলোনিরপেক্ষ পর্যায় সরাসরি আলো ব্যবহার করে না, কিন্তু আলোনির্ভর পর্যায়ের উৎপাদের ওপর নির্ভরশীল। তাই ‘অন্ধকার পর্যায়’ নাম হলেও এটি আলোতেও ঘটে। ক্লোরোপ্লাস্টের ভেতরের তরল অংশ, স্ট্রোমায়, ক্যালভিন চক্র চলে।

পত্ররন্ধ্র দিয়ে প্রবেশ করা কার্বন ডাই-অক্সাইড জৈব যৌগে যুক্ত হওয়াকে কার্বন আবদ্ধকরণ বলে। এরপর ATP ও NADPH ব্যবহার করে বিজারণের মাধ্যমে শর্করা গঠিত হয়।

• ক্যালভিন বা $C_3$ চক্রে প্রথম স্থায়ী যৌগ তিন কার্বনবিশিষ্ট ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড। অধিকাংশ উদ্ভিদ এই চক্র ব্যবহার করে।
• হ্যাচ ও স্ল্যাক বা $C_4$ পথে প্রথম স্থায়ী যৌগ চার কার্বনবিশিষ্ট অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড। ভুট্টা ও আখ এর উদাহরণ। এসব উদ্ভিদে ক্যালভিন চক্রও চলে এবং সালোকসংশ্লেষণের হার তুলনামূলক বেশি। CAM আরেকটি পথ।

প্রক্রিয়ার চিত্রে পানি আলোনির্ভর পর্যায়ে ঢোকে, অক্সিজেন বের হয়; ATP ও NADPH ক্যালভিন চক্রে যায়। সেখানে কার্বন ডাই-অক্সাইড ঢুকে শর্করা বের হয়; ADP ও অজৈব ফসফেট পুনরায় ব্যবহৃত হয়।

মূল পার্থক্য: আলোনির্ভর পর্যায়ে সরাসরি আলো লাগে ও শক্তিবাহক তৈরি হয়; আলোনিরপেক্ষ পর্যায়ে সেই শক্তিবাহক ব্যবহার করে শর্করা তৈরি হয়।

মনে রাখো: আলোনিরপেক্ষ পর্যায়ে সরাসরি আলো লাগে না, কিন্তু এটি আলোনির্ভর পর্যায়ে তৈরি ATP ও $NADPH+H^+$-এর ওপর নির্ভর করে।