সৃজনশীলঃ ‘নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ…’ আদমজী ক্যান্টনমেন্ট কলেজ ২০২৬ – উদ্ভিদ শারীরতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

কোষের বাইরে অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে গ্লুকোজ অণু অসম্পূর্ণভাবে জারিত হয়ে অ্যালকোহল বা ল্যাকটিক এসিড সৃষ্টি ও অল্প পরিমাণ শক্তি উৎপাদন প্রক্রিয়াকে ফার্মেন্টেশন বা গাঁজন বলে। ফার্মেন্টেশনের ফলে ইথানল অথবা ল্যাকটিক এসিড উৎপন্ন হয়। ফার্মেন্টশনে কোষের মধ্যে সৃষ্ট বিভিন্ন এনজাইম কোষের বাইরে নিঃসৃত হয়ে বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে।

উদ্দীপকে উল্লেখিত ‘খ’ উদ্ভিদটি হলো আখ যা $C_4$ উদ্ভিদ নামে পরিচিত। $C_4$ উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায় হ্যাচ ও স্ল্যাক প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরি হয়। নিচে $C_4$ চক্র বা হ্যাচ ও স্ল্যাক প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরির কৌশল বর্ণনা করা হলো-
১. কার্বোক্সিলেজ এনজাইমের সহায়তায় মেসোফিল কোষের ফসফোইনল পাইরুভিক এসিড বায়ুর ${\mathrm{CO}}_2$ এর সাথে বিক্রিয়া করে ৮-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো এসিটিক এসিড তৈরি করে। যা এই চক্রের প্রথম স্থায়ী যৌগ।
২. ডিহাইড্রোজিনেজ এনজাইমের সহায়তায় অক্সালো এসিটিক এসিড ম্যালিক এসিড বা অ্যাসপারটিক এসিডে পরিণত হয়। এখানে NADPH $+H^{+}$যুক্ত হয়ে NADP তৈরি করে।
৩. ম্যালিক এসিড বা অ্যাসপারটিক এসিড মেসোফিল কোষ থেকে প্লাজমোডেসমাটা দিয়ে বান্ডলসিথ কোষে প্রবেশ করে।
৪. বান্ডলসিথ কোষে ম্যালিক এসিড বা অ্যাসপারটিক এসিড NADP এর উপস্থিতিতে পাইরুভিক এসিডে পরিণত হয়। এ সময় ${\mathrm{CO}}_2$ এবং NADPH + H+ উৎপন্ন হয়। এ বিক্রিয়ায় ডিকার্বোক্সিলেজ এনজাইম সহায়তা করে। এ বিক্রিয়ায় সৃষ্ট ${\mathrm{CO}}_2$ সরাসরি বান্ডলসিথ কোষের ক্যালভিন চক্রে ( $C_3$ চক্রে) অংশ গ্রহণ করে (অর্থাৎ রাইবুলোজ ১, ৫ বিসফসফেট কর্তৃক গৃহীত হয়) এবং চক্রটি এখানে সুসম্পন্ন হয়।
৫. অন্যদিকে পাইরুভিক এসিড সরাসরি বান্ডলসিথ কোষ থেকে প্লাজমোডেসমাটা দিয়ে মেসোফিল কোষে প্রবেশ করে।
৬. পাইরুভিক এসিড মেসোফিল কোষে পাইরুভিক এসিড কাইনেজ এনজাইমের সহযোগিতায় ফসফোইনল পাইরুভিক এসিডে পরিণত হয়। এখানে একটি ATP থেকে একটি ADP তৈরি হয়। ফসফোইনল পাইরুভিক এসিড পুনরায় ${\mathrm{CO}}_2$ গ্রহণ করে অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড তৈরি করে এবং চক্রটি সচল রাখে।

উদ্দীপকে উল্লেখিত ‘ক’ ও ‘খ’ উদ্ভিদ দুটি হলো আম, যা $C_3$ উদ্ভিদ এবং আখ যা $C_4$ উদ্ভিদ। উভয় উদ্ভিদেরই ${\mathrm{CO}}_2$ বিজারণের পথ আলাদা। কারণ আম গাছে ক্যালভিন চক্র বা $C_3$ চক্র এবং আখ গাছে হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র বা $C_4$ চক্র পরিলক্ষিত হয়। নিচে ক্যালভিন চক্র বা $C_3$ চক্র এবং হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র বা $C_4$ চক্রের মধ্যে তুলনামূলক আলোচনা করা হলো-