সৃজনশীলঃ ‘…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৩ – উদ্ভিদ শারীরতত্ত্ব, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

TCA চক্র বলতে সাধারণত ক্রেবস চক্রকে বোঝানো হয়। 

ক্রেবস চক্রের প্রথম উৎপাদিত পদার্থ সাইট্রিক অ্যাসিড হওয়ায় সে চক্রকে সাইট্রিক অ্যাসিড চক্র-ও বলা হয়। সাইট্রিক অ্যাসিডে তিনটি কার্বক্সিল কে বর্তমানে ট্রাই কার্বক্সিলিক অ্যাসিড চক্র বা টিসিএ চক্র বলে। ক্রেবস চক্রের সম্পূর্ণ বিক্রিয়াগুলো মাইটোকনি মধ্যে সম্পন্ন হয়। প্রকৃতপক্ষে, পাইরুভিক অ্যাসিডের সবাত জারণ ক্রেবস চক্রের মাধ্যমেই ঘটে। ক্রেবস চক্র শক্তি উৎপাদনের প্রধান কেন্দ্র। শ্বসনে উৎপাদিত শক্তির অধিকাংশই এই চক্রের মাধ্যমে ঘটে। এ শক্তি উদ্ভিদের বিভিন্ন বিপাকীয় কাজে অর্থাৎ খনিজ লবণ শোষণ, পানি শোষণ, পরিবহন, বৃদ্ধি, চলন, পুষ্পান ইত্যাদি কাজে ব্যবহৃত হয়। ক্লোরোফিল, সাইটাক্রোম, ফাইকোবিলিন ইত্যাদি পাইরোল যৌগ তৈরির উৎস সাক্সিলি কো-এ, ক্রেবস চক্রের অন্যতম যৌগ।

উদ্দীপকের A উদ্ভিদ সমুহের কার্বণ বিজারনের জন্য কেল্ভিন চক্র বা C₃ Cycle ব্যবহার করে। নিম্মে এই চক্রের রেখাচিত্র প্রদান করা হলো:

উদ্দীপকের B উদ্ভিদ গ্রুপ অর্থাৎ ইক্ষু ও মুথাঘাস হ্যাচ-স্ল্যাক চক্র (C-4 চক্র) ব্যবহার করে বলে এর উৎপাদিত শক্তি A উদ্ভিদ গ্রুপ অর্থাৎ ধান ও কাঠাল কেল্ভিন চক্র (C-3 চক্র) তুলনায় বেশি।

যে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় প্রথম উৎপন্ন স্থায়ী যৌগ ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড উৎপন্ন হয় তাকে C4 সালোকসংশ্লেষণ বা C4-চক্র বলে। কোন উদ্ভিদেই শুধু C3-চক্রের মাধ্যমে সালোকসংশ্লেষণ ঘটেনা। এদের পাতায় C4-চক্রও পাশাপাশি কার্যকর থাকে।

পাতার মেসোফিল কোষ এবং বান্ডলসীথ কোষ সম্মিলিতভাবে এই গতিপথ সম্পন্ন করে । হ্যাচ এন্ড স্ল্যাক চক্রে দুটি পর্যায়ে কার্বোক্সিলেশন বিক্রিয়া ঘটে। একটি ঘটে মেসোফিল কোষের ক্লোরোপ্লাস্টে এবং অপরটি ঘটে বান্ডলসীথের ক্লোরোপ্লাস্টে ।C4 উদ্ভিদে অধিক তাপমাত্রায় (30° – 45°) সালোকসংশ্লেষণ সংঘটিত হতে পারে। C4 উদ্ভিদের CO₂ গ্রাহক ফসফোইনল পাইরুভিক অ্যাসিড C3উদ্ভিদের CO₂ গ্রাহক রাইবুলোজ ১.৫ বিসফসফেট অপেক্ষা অধিক কার্যকর। C₄ উদ্ভিদে ফটোরেসপিরেশন ও প্রস্বেদন কম হয় বলে CO₂ বিজারণ বেশি হয়। 

অন্যদিকে, সবুজ উদ্ভিদে C-3, চক্র তথা ক্যালভিন চক্র চলাকালে পরিবেশে তীব্র আলো ও উচ্চ তাপমাত্রা সী হলে ফটোসিনথেসিস না হয়ে ফটোরেসপিরেশন ঘটে। ক্লোরোপ্লাস্টে CO, এর পরিমাণ কম এবং O₂; এর পরিমাণ বেশি হলেই ফটোরেসপিরেশন হয়। তীব্র আলো ও অধিক তাপমাত্রায় (৩০ সে. এর উপর) গাছে পানি সংরক্ষণের জন্য পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়, ফলে পাতার অভ্যন্তরে CO₂, গ্যাস সীমিত হয়ে পড়ে। এমতাবস্থায় RuBP, CO₂ এর পরিবর্তে এর সাথে বিক্রিয়া করে ২ কার্বনবিশিষ্ট গ্লাইকোলেট তৈরি করে। গ্লাইকোলেট ক্লোরোপ্লাস্ট ত্যাগ সাইটোপ্লাজম-এ এসে পারঅক্সিসোম- এ প্রবেশ করে। পারঅক্সিসোমে প্রবেশ করে গ্লাইকোলেট 0₂ সাথে বিক্রিয়া করে কিছু দ্রব্য তৈরি করে যা মাইটোকন্ড্রিয়াতে প্রবেশ করে এবং বিক্রিয়া শেষে CO₂ ত্যাগ করে। 

বৈজ্ঞানিক পরীক্ষার মাধ্যমে জানা যায় যে, উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ আলো, এবং বায়ুমণ্ডলে বর্তমান CO₂ ঘনত্বের অধীনে, হ্যাচ-স্ল্যাক চক্রের (C4) উৎপাদিত শক্তির কেল্ভিন চক্রের (C3) সালোকসংশ্লেষণের চেয়ে বেশি দক্ষ কারণ এটি প্রধান CO₂ ফিক্সেটিং এনজাইম রুবিস্কোর চারপাশে CO₂ ঘনত্ব বাড়ায় বলে হ্যাচ- স্ল্যাক চক্রের উৎপাদন ক্ষমতা বেশি।