সৃজনশীলঃ ‘নিচের চিত্রটি লক্ষ…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৩ – উদ্ভিদ শারীরতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

H. P. Kortschak ও তাঁর সহযোগীরা 14CO₂, প্রয়োগ করে ইক্ষু উদ্ভিদে এবং একই পদ্ধতি ব্যবহার করে Y. Karpiloy ও তাঁর সহযোগীরা ভুট্টা (Zea mays) উদ্ভিদ নিয়ে গবেষণা করে ৭০-৮০ ভাগ চিহ্নিত কার্বন, ৪-কার্বনবিশিষ্ট ম্যালিক অ্যাসিড এবং অ্যাসপারটিক অ্যাসিড দেখতে পান, অর্থাৎ গবেষণায় ব্যবহৃত “CO₂ কোনো C₃ পদার্থ সৃষ্টিতে অংশগ্রহণ না করে C₄ পদার্থ সৃষ্টিতে অংশগ্রহণ করেছে। এটি ক্যালভিন চক্রের ব্যতিক্রম। 

পরবর্তীতে M.D. Hatch ও C.R. Slack নামক দুজন অস্ট্রেলীয় বিজ্ঞানী ইহু উদ্ভিদ নিয়ে আরো বিস্তারিত গবেষণা করে কার্বন বিজারণের এ ভিন্ন পথকে সুন্দরভাবে ব্যাখ্যা করেন, যা পরে Hatch & Slack গতিপথ বা C₄ চক্র হিসেবে স্বীকৃতি পায়। (১৯৭০)। ডাইকার্বোক্সিলিক চক্র নামেও এটি পরিচিত।

ভূট্টা উদ্ভিদ NADP-malic enzyme গতিপথের মাধ্যমে C₄ চক্র সম্পন্ন করে তাই এটি C₄ উদ্ভিদ।

উদ্দীপকের C হলো ক্রেবস চক্র। নিম্মে এর রেখাপথ উপস্থাপন করা হলোঃ

উদ্দীপকের প্রক্রিয়া দুটি হলোঃ সবাত শ্বসন এবং অবাত শ্বসন । 

অবাত শ্বসন অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে হয়, শ্বসনিক বস্তু আংশিকরূপে জারিত হয়। প্রক্রিয়াটী দুই ধাপে সংঘটিত হয়। বিভিন্ন জৈব যৌগ, CO2 ও সামান্য শক্তি উৎপাদিত হয়। শুধু কিছু অণুজীবে যেমন—ব্যাকটেরিয়ায় অবাত শ্বসন হয়ে থাকে।

ওপরদিকে, সবাত শ্বসন অক্সিজেনের উপস্থিতিতে হয়। শ্বসনিক বস্তু সম্পূর্ণরূপে জারিত হয়। এটি চার ধাপে সংঘটিত হয়। পানি, CO2 ও বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপাদিত হয়। উদ্ভিদ ও প্রাণীর স্বাভাবিক শ্বসন প্রক্রিয়াই হলো সবাত শ্বসন। 

এক মোল গ্লুকোজকে পোড়ালে ৬৮৬ কিলোক্যালরি শক্তি বের হয় কিন্তু বায়োলজিক্যাল সিস্টেমে মাত্র ৩৮০ কিলোক্যালরি কার্যকরী শক্তি পাওয়া যায় এবং বাকি শক্তি তাপশক্তি হিসেবে নষ্ট হয়ে যায়। বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় প্রতিটি ATP হতে মাত্র ১০ কিলোক্যালরি হিসেবে ৩৮টি ATP হতে ৩৮০ কিলোক্যালরি অথবা ৩৬টি ATP হতে ৩৬০ Kcal শক্তি সরবরাহ হয়, যার ফলে কার্যক্ষমতা দাঁড়ায় প্রায় ৫৫.৪% বা তারও কম। 

অন্যদিকে, অবাত শ্বসনের ১ অণু গ্লুকোজ থেকে ২ অনু ল্যাক্টিক এসিড উৎপন্ন হয়।

C₆H₁₂O₆= 2C₃H₆O₃ + 20 Kcal energy

সুতরাং , পরিশেষে বলা যায় যে, সবাত শ্বসনের শক্তি উৎপাদনের পরিমাণ অবাত শ্বসনের তুলনায় অনেকগুণ বেশি।