সৃজনশীলঃ ‘এনজাইমC6H12O6→ এনজাইম C2H5OH+CO2+…’ চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২ – জীবনীশক্তি, জীববিজ্ঞান (এসএসসি)

যে প্রক্রিয়ায় সূর্যালোক ও ক্লোরোফিলের সহায়তায় পানি বিয়োজিত হয়ে অক্সিজেন, হাইড্রোজেন ও ইলেক্ট্রন উৎপন্ন হয় তাকে ফটোলাইসিস বলে। ফটোলাইসিস হচ্ছে পানির সালোক বিভাজন। পানি ফটোলাইসিস প্রক্রিয়ায় ভেঙে O₂ হিসেবে বায়ুতে নির্গত হয় এবং 2H', NADP কে বিজারিত করে NADPH + H' সৃষ্টি করতে ব্যবহৃত হয়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি হলো শ্বসন প্রক্রিয়া। আমরা জানি, সবাত শ্বসন প্রক্রিয়া অক্সিজেনের উপস্থিতিতে ঘটে। কিন্তু উক্ত বিক্রিয়ায় অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে সবাত শ্বসন না ঘটে অবাত শ্বসন ঘটবে। কেবলমাত্র কতিপয় অণুজীবে (ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট ইত্যাদি) অবাত শ্বসন ঘটায়। অবাত শ্বসনে শ্বসনিক বস্তু অক্সিজেনের সাহায্য ছাড়াই কোষ মধ্যস্থ এনজাইম দ্বারা আংশিক রূপে জারিত হয়ে বিভিন্ন জৈব যৌগ, (CO₂) ও সামান্য শক্তি উৎপন্ন হয়।

এনজাইম$C_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{\text{ এনজাইম. }}{\to }2C_2{H}_5\mathrm{OH}+2{\mathrm{CO}}_2+$ শক্তি

উদ্দীপকে উল্লেখিত প্রক্রিয়াটি হলো শ্বসন প্রক্রিয়া, যা অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে ঘটে থাকে। অর্থাৎ এটি অবাত শ্বসন প্রক্রিয়া। যে শ্বসন প্রক্রিয়া অক্সিজেনের উপস্থিতিতে ঘটে তাকে সবাত শ্বসন প্রক্রিয়া বলে। ০২-এর উপস্থিতিতে সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় অবাত শ্বসন প্রক্রিয়া থেকে বেশি শক্তি উৎপন্ন হয়। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো-সবাত শ্বসন প্রক্রিয়া চারটি ধাপের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। গ্লাইকোলাইসিস ধাপে ১ অণু গ্লুকোজ থেকে ২ অণু পাইরুভিক এসিড তৈরি হয়। এ সময় ১০ অণু ATP তৈরি হয়। যার ২ অণু খরচ হয়ে যাবে। অ্যাসিটাইল Co-A ধাপে প্রতি অণু পাইরুভিক এসিড পর্যায়ক্রমে ১ অণু অ্যাসিটাইল Co-A থেকে ১ অণু CO₂ ও ১ অণু NADH₂ উৎপন্ন করে। এ সময় ৩ অণু ATP তৈরি হয় (২ অণু পাইরুভিক এসিড থেকে ৬ অণু ATP)। ক্রেবস চক্রে এক অণু অ্যাসিটাইল Co-A থেকে ৩ অণু NADH₂, ১ অণু FADH₂ ও ১ অণু GTP উৎপন্ন হয়। এ সময় ১২ অণু ATP তৈরি হয় (২ অণু পাইরুভিক এসিড থেকে ২৪ অণু)। উক্ত ধাপসমূহে উৎপন্ন NADH + H', ও FADH, ইলেকট্রন প্রবাহতন্ত্রে জারিত হয়ে ATP, পানি, ইলেকট্রন ও প্রোটন উৎপন্ন হয়। এভাবে সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় ১ অণু গ্লুকোজ সম্পূর্ণরূপে জারিত হয়ে ৩৮টি ATP উৎপন্ন করে।
অন্যদিকে, অবাত শ্বসনে গ্লাইকোলাইসিসে উৎপন্ন বিজারিত NADH+H' জারিত হয়ে ইলেকট্রন, প্রোটন ও শক্তি নির্গত করে, তা ব্যবহৃত হয় পাইরুভিক এসিডকে ল্যাকটিক এসিড বা ক্ষেত্র বিশেষে ইথানল উৎপাদনের জন্য। আবার, অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে তখন অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশনও চলে না। তাই অবাত শ্বসনে ১ অণু গ্লুকোজ থেকে নিট মাত্র ২ অণু ATP পাওয়া যায়।

উপরিউক্ত ATP এর হিসাব অনুযায়ী দেখা যায় যে, অবাত শ্বসন থেকে সবাত শ্বসনে অধিক শক্তি বা ATP উৎপন্ন হয়।