সৃজনশীলঃ ‘অন্ধকার পর্যায়ে কার্বন…’ ক্যান্টনমেন্ট পাবলিক স্কুল অ্যান্ড কলেজ ২০২৫ – উদ্ভিদ শারীরতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

১৯৩৭ খ্রিস্টাব্দে রবিন হিল নামক একজন ইংরেজ প্রাণ রসায়নবিদ একটি পরীক্ষা করেন। তিনি ${\mathrm{CO}}_2$ এর অনুপস্থিতিতে পৃথককৃত ক্লোরোপ্লাস্ট, পানি ও কিছু অজৈব জারক তথা হাইড্রোজেন গ্রাহক একত্রে আলোতে রাখেন। ফলে ${\mathrm{CO}}_2$ এর অনুপস্থিতিতে কোনো শর্করা তৈরি হয় না, কিন্তু অক্সিজেন নির্গত হয়। রবিন হিলের নামানুসারে একে হিল বিক্রিয়া বলে। এ পরীক্ষা হতে প্রমাণিত হয় যে, সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত অক্সিজেনের উৎস পানি। হিল বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

অজৈবজারকআলোক্লোরোফিল$A\text{(অজৈব জারক)}+H_{2}O\underset{\text{ক্লোরোফিল}}{\overset{\text{আলো}}{\to }}{\mathrm{AH}}_2+\frac{1}{2}{O}_2$

উদ্দীপকে উল্লেখিত প্রথম গতিপথটি হলো সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার অন্ধকার পর্যায়ে ক্যালভিন-ব্যাশাম চক্র বা $C_3$ চক্র। নিচে $C_3$ চক্রটির গতিপথ রেখাচিত্রের মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা হলো-

উদ্দীপকে উল্লেখিত গতিপথ দুটি হলো সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার অন্ধকার পর্যায়ের ক্যালভিন চক্র বা $C_3$ চক্র এবং হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র বা $C_4$ চক্র। $C_4$ চক্রটি $C_3$ চক্র অপেক্ষা অধিক গুরুত্বপূর্ণ নিচে তা যুক্তিসহ বিশ্লেষণ করা হলো-

সালোকসংশ্লেষে কেলভিন চক্রে প্রথম স্থায়ী জৈব যৌগ হলো তিন কার্বনযুক্ত ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড তাই কেলভিন চক্র কে $C_3$ চক্র বলে।হ্যাচ এবং স্ল্যাক চক্রে উৎপন্ন প্রথম স্থায়ী যৌগ হল 4 কার্বনযুক্ত অক্সালো অ্যাসিটিক অ্যাসিড তাই এই চক্রকে $C_4$ চক্র বলা হয়।

$C_3$ চক্র মেসোফিল কোষে হয় কিন্তু $C_4$ চক্র মেসোফিল ও বান্ডলশীথ উভয় কোষে হয়ে থাকে। $C_3$ উদ্ভিদ উচ্চ তাপমাত্রাতে খাপ খাওয়াতে অক্ষম অপরদিকে $C_4$ উদ্ভিদ উচ্চ তাপমাত্রাতে খাপ খাওয়াতে সক্ষম। $C_4$ উদ্ভিদগুলি $C_3$ উদ্ভিদের চেয়ে বেশি দক্ষ। $C_4$ উদ্ভিদের আলোক শ্বসন সম্পন্ন না হওয়ায় কার্বন অণুগুলো বিভিন্ন বিপাকীয় কার্যে অংশগ্রহণ করে থাকে।স্বাভাবিক এর চেয়ে অক্সিজেন বেশি হলে সালোকসংশ্লেষণ এ বাধাগ্রস্থ হয়,কিন্তু $C_4$ উদ্ভিদে অতিরিক্ত অক্সিজেন এর উপস্থিতি সালোকসংশ্লেষণ এ বাধা দেয় না। $C_4$ উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ অনেক বেশি হয় তাই চক্র উদ্ভিদের কৃষি ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য ভূমিকা গ্রহণ করে।

সুতরাং উপরিউক্ত আলোচনা পরিপ্রেক্ষিতে বলা যায়,কেলভিন চক্র এবং হ্যাচ ও স্ল্যাক এর চক্রের মধ্যে হ্যাচ ও স্ল্যাক এর চক্র বেশি গুরুত্বপূর্ণ।