সৃজনশীলঃ ‘নিচের চিত্রটি লক্ষ…’ সরকারি হাজী মুহাম্মদ মহসিন কলেজ ২০২৪ – উদ্ভিদ শারীরতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

যদি একটি শারীরবিজ্ঞানিক প্রক্রিয়া একাধিক ফ্যাক্টর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় তবে সবচেয়ে ধীর গতিসম্পন্ন ফ্যাক্টর (সর্বনিম্ন ফ্যাক্টর) দ্বারাই শারীরবিজ্ঞানিক প্রক্রিয়ার হার নিয়ন্ত্রিত হবে যাকে লিমিটিং ফ্যাক্টর বলে।

লিমিটিং ফ্যাক্টরের নীতি অনুযায়ী সালোকসংশ্লেষণ যে কোনো নির্দিষ্ট সময়ে শুধুমাত্র একটি ফ্যাক্টর দ্বারা সীমাবদ্ধ হয়। সালোকসংশ্লেষণের হার ঐ নির্দিষ্ট ফ্যাক্টরের সমানুপাতিক (proportional) অর্থাৎ ফ্যাক্টরটির পরিমাণ বাড়লে সালোকসংশ্লেষণের হারও বাড়বে।

উদ্দীপকের প্রক্রিয়াটি হলো সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া। আর এ প্রক্রিয়ায় নির্গত গ্যাস হলো অক্সিজেন গ্যাস।

সবুজ উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় দেখা যায়, এক অণু গ্লুকোজ তৈরি হওয়ার মাধ্যমে ৬ অণু O₂ নির্গত হয়। বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে CO₂ ও H₂O। অতএব, সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত অক্সিজেনের দুটি উৎস হতে পারে- একটি হলো CO₂ এবং H2O।

সালোকসংশ্লেষণে যে O2 নির্গত হয় তা H₂O হতে আসে, CO₂ হতে নয়, অর্থাৎ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত অক্সিজেনের উৎস হলো পানি। 

পরীক্ষাগুলো নিম্নরূপ :

 রবিন হিল  CO₂ এর অনুপস্থিতিতে পৃথককৃত ক্লোরোপ্লাস্ট, পানি ও কিছু অজৈব জারক তথা হাইড্রোজেন গ্রাহক (hydrogen acceptor) একত্রে আলোতে রাখেন। পরীক্ষা শেষে দেখা যায় CO₂-এর অনুপস্থিতিতে কোনো শর্করা তৈরি হয় না, কিন্তু অক্সিজেন। নির্গত হয়।  হিলের এ পরীক্ষা হতে প্রমাণিত হয় যে, সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত অক্সিজেনের উষ্ণ। হলো পানি, সেই বিক্রিয়াটিই হলো হিল বিক্রিয়া।

2A(অজৈব জারক)+2H₂O→ 2AH₂ + O₂↑

ভ্যান নীল সালোকসংশ্লেষণকারী সালফার ব্যাক্টেরিয়ার ক্ষেত্রে দেখান যে সালফার ব্যাক্টেরিয়া পানির পরিবর্তে H₂S গ্যাস ও CO₂ ব্যবহার করে শর্করা ও পানি উৎপন্ন করে। কিন্তু সেখানে কোলে অক্সিজেন নির্গত হয় না। তবে সালফার অণু নির্গত হয়। কাজেই এখানেও পরোক্ষভাবে প্রমাণিত হয় যে, সালোকসংশ্লেষয়ে নির্গত অক্সিজেনের উৎস পানি,CO₂ নয়।

2H₂S + CO₂→ 2S + (CH₂O) + H₂O

রুবেন ও কামেন  তেজস্ক্রিয় O১৪ (অক্সিজেনের তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ) দ্বারা পানির অক্সিজেনকে চিহ্নিত করেন এবং ঐ পানিতে কতগুলো শৈবাল জাতীয় উদ্ভিদ রেখে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার ফলাফল লক্ষ্য করেন।দেখা গেল যে, নির্গত অক্সিজেন তেজস্ক্রিয়। এতে নিঃসন্দেহে প্রমাণিত হলো যে, সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গর অক্সিজেনের উৎস পানি। একই পদ্ধতিতে কার্বন ডাই-অক্সাইড এর অক্সিজেনকে ₂18 দ্বারা চিহ্নিত করেন এবং স্বাভাবিক পানি ব্যবহার করে একই পরীক্ষা করা হলো।

এবার দেখা গেল যে, শর্করা ও পানিতে তেজস্ক্রিয় অক্সিজেন বিদ্যমান। কিন্তু সালোকসংশ্লেষণের ফলে নির্গত অক্সিজেন মোটেও তেজস্ক্রিয় নয়। কাজেই এটি সন্দেহাতীতভাবে প্রমাণিত হলো যে, সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত অক্সিজেনের উৎসই পানি। এর সামান্যতম অংশও কার্বন ডাই-অক্সাইড থেকে আসে না।

উদ্দীপকের কার্বোহাইড্রেট সালোকসংশ্লেষণের আলোক নিরপেক্ষ অধ্যায়ে কার্বন বিজারণের মাধ্যমে উৎপন্ন হয়।কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে কার্বোহাইড্রেট তৈরির তিনটি স্বীকৃত পথ রয়েছে। নিচে ক্যালভিন চক্রের মাধ্যমে গ্লুকোজ অর্থাৎ কার্বোহাইড্রেট তৈরির প্রক্রিয়া দেখানো হলো :