অধ্যায় ১১ উদ্ভিদে পরিবহন অনুশীলনী

উত্তর

ব্যাপন হল পদার্থের একটি অঞ্চল থেকে উচ্চতর ঘনত্বের অঞ্চল থেকে নিম্নতর ঘনত্বের অঞ্চলে নিষ্ক্রিয় চলাচল। পদার্থের ব্যাপন উদ্ভিদের কোষীয় পরিবহনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ব্যাপনের হার প্রভাবিত হয় ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট, পর্দার ভেদ্যতা, তাপমাত্রা এবং চাপ দ্বারা। একটি বাধার দুই পাশে পদার্থের ঘনত্বের মধ্যে পার্থক্য থাকা পর্যন্ত ব্যাপন ঘটতে থাকে। তবে, বাধার দুই পাশে পদার্থের ঘনত্ব সমান হয়ে গেলে ব্যাপন বন্ধ হয়ে যায়। একটি পর্দার ভেদ্যতা ব্যাপনের হারকে প্রভাবিত করে। পর্দার ভেদ্যতা বাড়ার সাথে সাথে ব্যাপনের হার বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা এবং চাপের মানের পরিবর্তনও পদার্থের ব্যাপনকে প্রভাবিত করে। গ্যাসের ব্যাপনে চাপ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কারণ গ্যাসগুলি উচ্চতর আংশিক চাপের অঞ্চল থেকে নিম্নতর আংশিক চাপের অঞ্চলে ব্যাপিত হয়।

উত্তর

পোরিন হল এক ধরনের প্রোটিন যা প্লাস্টিড যেমন ক্লোরোপ্লাস্ট, মাইটোকন্ড্রিয়া এবং ব্যাকটেরিয়ার পর্দার বাইরের ঝিল্লিতে বড় আকারের ছিদ্র গঠন করে। এগুলি ছোট আকারের প্রোটিন অণুর নিষ্ক্রিয় পরিবহন সহজতর করতে সাহায্য করে।

উত্তর

উদ্ভিদ কোষে, সক্রিয় পরিবহন ঘটে ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্টের বিপরীতে, অর্থাৎ, নিম্নতর ঘনত্বের অঞ্চল থেকে উচ্চতর ঘনত্বের অঞ্চলে। সক্রিয় পরিবহন প্রক্রিয়ায় নির্দিষ্ট প্রোটিন পাম্প জড়িত থাকে। প্রোটিন পাম্পগুলি নির্দিষ্ট প্রোটিন দিয়ে তৈরি হয় যাকে ট্রান্স-মেমব্রেন প্রোটিন বলে। এই পাম্পগুলি প্রথমে ATP থেকে প্রাপ্ত শক্তি ব্যবহার করে, পর্দা জুড়ে পরিবাহিত হতে হবে এমন পদার্থের সাথে একটি জটিল গঠন করে। প্রোটিন-পদার্থ জটিলের বিচ্ছেদের ফলে পদার্থটি শেষ পর্যন্ত সাইটোপ্লাজমে মুক্ত হয়।

উত্তর

জল বিভব বিভিন্ন কোষীয় প্রক্রিয়ার সময় এক অংশ থেকে অন্য অংশে জলের চলাচলের প্রবণতাকে পরিমাণগতভাবে প্রকাশ করে। এটি গ্রীক অক্ষর Psi বা ÃŽÂ" দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। আদর্শ তাপমাত্রা ও চাপে বিশুদ্ধ জলের জল বিভব সর্বদা শূন্য ধরা হয়। এটি জলের অণু দ্বারা অধিকৃত গতিশক্তির পরিপ্রেক্ষিতে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। যখন জল তরল অবস্থায় থাকে, তখন এর অণুগুলির চলাচল দ্রুত এবং ধ্রুবক হয়। বিশুদ্ধ জলে জল অণুর সর্বোচ্চ ঘনত্ব থাকে। তাই, এর জল বিভব সর্বোচ্চ। যখন কিছু দ্রবণ জলে দ্রবীভূত হয়, তখন বিশুদ্ধ জলের জল বিভব হ্রাস পায়।

উত্তর

(ক) ব্যাপন এবং অভিস্রবণ

(খ) বাষ্পমোচন এবং বাষ্পীভবন

(গ) অভিস্রাবণ চাপ এবং অভিস্রাবণ বিভব

(ঘ) ইমবিবিশন এবং ব্যাপন

(ঙ) উদ্ভিদে জলের চলাচলের অ্যাপোপ্লাস্ট এবং সিমপ্লাস্ট পথ

(চ) গুটেশন এবং বাষ্পমোচন

উত্তর

জল বিভব বিভিন্ন কোষীয় প্রক্রিয়া যেমন ব্যাপন, অভিস্রবণ ইত্যাদির সময় এক অংশ থেকে অন্য অংশে জলের চলাচলের প্রবণতাকে পরিমাণগতভাবে প্রকাশ করে। এটি গ্রীক অক্ষর Psi বা $\psi$ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং পাস্কাল (Pa) এককে প্রকাশ করা হয়। আদর্শ তাপমাত্রা ও চাপে বিশুদ্ধ জলের জল বিভব সর্বদা শূন্য ধরা হয়।

জল বিভব ( $\psi_w$ ) কে দ্রবণ বিভব $\psi$s এবং চাপ বিভব $\psi$p এর সমষ্টি হিসাবে প্রকাশ করা হয়।

$\psi_w = \psi_s + \psi_p$

যখন কিছু দ্রবণ জলে দ্রবীভূত হয়, তখন বিশুদ্ধ জলের জল বিভব হ্রাস পায়। এটিকে দ্রবণ বিভব ($\psi_s$) বলা হয়, যা সর্বদা ঋণাত্মক। বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি দ্রবণের জন্য, $\psi_w = \psi_s$

বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে বেশি চাপ প্রয়োগ করলে বিশুদ্ধ জল বা দ্রবণের জল বিভব বৃদ্ধি পায়। এটিকে চাপ বিভব বলা হয়। এটি $\psi_p$ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর একটি ধনাত্মক মান থাকে, যদিও জাইলেমে একটি ঋণাত্মক চাপ বিভব উপস্থিত থাকে। এই চাপ বিভব কাণ্ডের মাধ্যমে জলের আরোহণে প্রধান ভূমিকা পালন করে।

উত্তর

বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে বেশি চাপ প্রয়োগ করলে বিশুদ্ধ জল বা দ্রবণের জল বিভব বৃদ্ধি পায়। উদাহরণস্বরূপ: যখন জল একটি উদ্ভিদ কোষে ব্যাপিত হয়, তখন এটি কোষ প্রাচীরের বিরুদ্ধে চাপ তৈরি করে। এটি কোষ প্রাচীরকে টার্গিড করে তোলে। এই চাপকে চাপ বিভব বলা হয় এবং এর একটি ধনাত্মক মান থাকে।

উত্তর

(ক) প্লাজমোলাইসিসকে একটি উদ্ভিদ কোষের সাইটোপ্লাজমের সঙ্কোচন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যা তার কোষ প্রাচীর থেকে দূরে এবং কেন্দ্রের দিকে সরে যায়। এটি ঘটে অন্তঃকোষীয় স্থান থেকে বহিঃকোষীয় স্থানে জলের চলাচলের কারণে। এটি ঘটে যখন উদ্ভিদ কোষটিকে একটি হাইপারটনিক দ্রবণে (অর্থাৎ, কোষ সাইটোপ্লাজমের চেয়ে বেশি দ্রবণ ঘনত্ব বিশিষ্ট একটি দ্রবণ) রাখা হয়। এর ফলে কোষ থেকে জল বের হয়ে দ্রবণের দিকে চলে যায়। কোষের সাইটোপ্লাজম সঙ্কুচিত হয় এবং কোষটিকে প্লাজমোলাইসড বলা হয়। এই প্রক্রিয়াটি একটি অত্যন্ত ঘন লবণের দ্রবণে রাখা একটি পেঁয়াজের খোসাতে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।

(খ) যখন একটি উদ্ভিদ কোষকে একটি হাইপোটনিক দ্রবণ বা উচ্চতর জল বিভব বিশিষ্ট দ্রবণে রাখা হয়, তখন জল কোষের মধ্যে ব্যাপিত হয় (অর্থাৎ, উচ্চতর থেকে নিম্নতর জল চাপ অঞ্চলে চলাচল পরিলক্ষিত হয়)। উদ্ভিদ কোষে জলের প্রবেশ দৃঢ় কোষ প্রাচীরের উপর চাপ প্রয়োগ করে। এটিকে টার্গর চাপ বলে। এর দৃঢ় কোষ প্রাচীরের ফলে, উদ্ভিদ কোষটি ফেটে যায় না।

উত্তর

মাইকোরাইজা হল কিছু উদ্ভিদের মূল ব্যবস্থার সাথে ছত্রাকের একটি মিথোজীবী সহযোগিতা। ছত্রাকের হাইফি হয় তরুণ শিকড়ের চারপাশে একটি ঘন নেটওয়ার্ক গঠন করে অথবা তারা শিকড়ের কোষগুলিতে প্রবেশ করে। ছত্রাকের হাইফির বৃহৎ পৃষ্ঠতল মাটি থেকে জল ও খনিজ শোষণ বৃদ্ধিতে সহায়ক। বিনিময়ে, তারা পোষক উদ্ভিদ থেকে শর্করা ও নাইট্রোজেনযুক্ত যৌগ পায়। কিছু উদ্ভিদে মাইকোরাইজাল সহযোগিতা বাধ্যতামূলক। উদাহরণস্বরূপ, পাইনাসের বীজ মাইকোরাইজা ছাড়া অঙ্কুরিত হয় না এবং প্রতিষ্ঠিত হয় না।

উত্তর

মূল চাপ হল মাটি থেকে পুষ্টি সক্রিয়ভাবে শোষণের মাধ্যমে উদ্ভিদের শিকড়ে বিকশিত ধনাত্মক চাপ। যখন মূল রোম দ্বারা পুষ্টি সক্রিয়ভাবে শোষিত হয়, তখন জল (খনিজ সহ) জাইলেমে চাপ বৃদ্ধি করে। এই চাপ জলকে ছোট উচ্চতায় ঠেলে দেয়। একটি আর্দ্র দিনে ভালোভাবে জলসিক্ত একটি উদ্ভিদের কাণ্ড কেটে পরীক্ষামূলকভাবে মূল চাপ পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। যখন কাণ্ডটি কাটা হয়, তখন দ্রবণটি কাটা প্রান্ত থেকে বেরিয়ে আসে।

মূল চাপ গুটেশন ঘটনার সাথেও যুক্ত, অর্থাৎ, কিছু তৃণজাতীয় উদ্ভিদের শিরার প্রান্ত থেকে তরল ফোঁটার আকারে জল নিষ্কাশন।

মূল চাপ শুধুমাত্র ছোট উচ্চতায় জল পরিবহন করতে সক্ষম। তবে, এটি জাইলেমে জল অণুর অবিচ্ছিন্ন শৃঙ্খলা পুনঃস্থাপনে সাহায্য করে। বাষ্পমোচনজনিত টান শিকড় থেকে কাণ্ড পর্যন্ত জল অণুর প্রবাহ বজায় রাখে।

উত্তর

লম্বা গাছে, পাতার স্টোমাটাল ছিদ্র থেকে বাষ্পমোচন বা জল নিষ্কাশনের দ্বারা উৎপন্ন বাষ্পমোচনজনিত টানের সাহায্যে জল উপরে উঠে। এটিকে জল পরিবহনের সংসক্তি-টান মডেল বলা হয়। দিনের বেলায়, বাষ্পমোচনের মাধ্যমে (পাতা থেকে পরিবেশে) জল নিষ্কাশিত হওয়ার ফলে গার্ড কোষ এবং অন্যান্য এপিডার্মাল কোষ ফ্ল্যাসিড হয়ে যায়। তারা পাল্টা জাইলেম থেকে জল গ্রহণ করে। এটি পাতার পৃষ্ঠ থেকে শিকড়ের ডগা পর্যন্ত, কাণ্ডের মধ্য দিয়ে, জাইলেম বাহকে একটি ঋণাত্মক চাপ বা টান তৈরি করে। ফলস্বরূপ, জাইলেমে উপস্থিত জল কাণ্ড থেকে একটি একক কলাম হিসাবে টানা হয়। জল অণুর সংসক্তি এবং আঠালো বল এবং জাইলেম বাহকের কোষ প্রাচীর জল কলামকে বিভক্ত হওয়া থেকে রক্ষা করে।

উদ্ভিদে, বাষ্পমোচন বেশ কয়েকটি পরিবেশগত এবং শারীরবৃত্তীয় কারণ দ্বারা চালিত হয়। বাষ্পমোচনকে প্রভাবিতকারী বহিঃস্থ কারণগুলি হল বাতাসের গতি, আলো, আর্দ্রতা এবং তাপমাত্রা। বাষ্পমোচনকে প্রভাবিতকারী উদ্ভিদগত কারণগুলি হল ক্যানোপি কাঠামো, স্টোমার সংখ্যা ও বণ্টন, উদ্ভিদের জল অবস্থা এবং খোলা স্টোমার সংখ্যা। যদিও বাষ্পমোচনের ফলে জল নিষ্কাশন হয়, তবুও বাষ্পমোচনজনিত টান উদ্ভিদের কাণ্ডে জল উঠতে সাহায্য করে। এটি মাটি থেকে বিভিন্ন উদ্ভিদ অংশে খনিজ শোষণ ও পরিবহনে সাহায্য করে। বাষ্পমোচনের উদ্ভিদের উপর একটি শীতলীকরণ প্রভাব রয়েছে। এটি কোষগুলিকে টার্গিড রেখে উদ্ভিদের আকৃতি ও কাঠামো বজায় রাখতে সাহায্য করে। বাষ্পমোচন সালোকসংশ্লেষণের জন্য জলও সরবরাহ করে।

উত্তর

জাইলেমে জলের আরোহণের জন্য বাষ্পমোচনজনিত টান দায়ী। জলের এই আরোহণ নিম্নলিখিত ভৌত কারণগুলির উপর নির্ভরশীল:

• সংসক্তি - জল অণুর মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ
• পৃষ্ঠটান - গ্যাসীয় পর্যায়ের তুলনায় তরল পর্যায়ে জল অণুর মধ্যে বেশি আকর্ষণের জন্য দায়ী
• আঠালোভাব - জল অণুর মেরু পৃষ্ঠের প্রতি আকর্ষণ
• কৈশিকতা - পাতলা নলে জল উঠার ক্ষমতা

জলের এই ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে জাইলেমে মাধ্যাকর্ষণের বিরুদ্ধে চলাচল করতে দেয়।

উত্তর

উদ্ভিদে, পুষ্টি সক্রিয় ও নিষ্ক্রিয় পরিবহনের মাধ্যমে শোষিত হয়। সুবেরিন ধারণকারী শিকড়ের এন্ডোডার্মাল কোষগুলি শুধুমাত্র নির্বাচিত খনিজগুলিকে তাদের মধ্য দিয়ে যেতে দেয়। এই কোষগুলির পর্দায় উপস্থিত পরিবহন প্রোটিনগুলি জাইলেমে পৌঁছানো বিভিন্ন দ্রবণের জন্য চেক পয়েন্ট হিসাবে কাজ করে।

উত্তর

একটি উদ্ভিদের বৃদ্ধির সময়, এর পাতাগুলি খাদ্যের উৎস হিসাবে কাজ করে কারণ তারা সালোকসংশ্লেষণ সম্পন্ন করে। ফ্লোয়েম উৎস থেকে সিঙ্কে (খাদ্যের প্রয়োজন বা সঞ্চয়কারী উদ্ভিদের অংশ) খাদ্য পরিবহন করে। বসন্তকালে, এই প্রক্রিয়াটি বিপরীত হয় কারণ সিঙ্কে সঞ্চিত খাদ্য ফ্লোয়েমের মাধ্যমে উদ্ভিদের বৃদ্ধিশীল কুঁড়ির দিকে সঞ্চালিত হয়। এইভাবে, ফ্লোয়েমে খাদ্যের চলাচল দ্বিমুখী (অর্থাৎ, ঊর্ধ্বমুখী এবং নিম্নমুখী)।

জাইলেমে জলের পরিবহন শুধুমাত্র শিকড় থেকে পাতায় ঘটে। তাই, জাইলেমে জল ও পুষ্টির চলাচল একমুখী।

উত্তর

চাপ প্রবাহ প্রকল্প অনুসারে, খাদ্য উদ্ভিদের পাতায় গ্লুকোজ আকারে প্রস্তুত হয়। ফ্লোয়েমে উপস্থিত উৎস কোষে প্রবেশ করার আগে, প্রস্তুত খাদ্য সুক্রোজে রূপান্তরিত হয়। জল জাইলেম বাহক থেকে সংলগ্ন ফ্লোয়েমে চলে যায়, যার ফলে ফ্লোয়েমে জলস্থিতিক চাপ বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, সুক্রোজ ফ্লোয়েমের ছাকনি কোষের মধ্য দিয়ে চলে যায়। সিঙ্ক অঞ্চলে ইতিমধ্যে উপস্থিত সুক্রোজ স্টার্চ বা সেলুলোজে রূপান্তরিত হয়, যার ফলে সিঙ্ক কোষে জলস্থিতিক চাপ হ্রাস পায়। তাই, উৎস এবং সিঙ্ক কোষের মধ্যে সৃষ্ট চাপের পার্থক্য শর্করাকে প্রথমটির থেকে দ্বিতীয়টিতে স্থানান্তরিত হতে দেয়। এই স্টার্চ বা সেলুলোজ শেষ পর্যন্ত সক্রিয় পরিবহনের মাধ্যমে সিঙ্ক কোষ থেকে অপসারিত হয়।

উত্তর

পাতার পৃষ্ঠে উপস্থিত ক্ষুদ্র ছিদ্র, যাকে স্টোমাটা বলে, গ্যাস বিনিময়ে সাহায্য করে। প্রতিটি স্টোমা কিডনি-আকৃতির বা ডাম্বেল-আকৃতির গার্ড কোষ নিয়ে গঠিত। গার্ড কোষগুলিকে ঘিরে থাকা এপিডার্মাল কোষগুলি সহায়ক কোষ গঠনের জন্য পরিবর্তিত হয়। গার্ড কোষগুলির খোলা এবং বন্ধ হওয়া তাদের টার্গিডিটির পরিবর্তনের কারণে ঘটে। গার্ড কোষগুলির ভিতরের প্রাচীরগুলি পুরু এবং স্থিতিস্থাপক, যখন বাইরের প্রাচীরগুলি পাতলা। গার্ড কোষে উপস্থিত অসংখ্য মাইক্রোফাইব্রিল গার্ড কোষগুলির খোলা এবং বন্ধ হওয়া সহজতর করে।

স্টোমাটা খোলার সময়, গার্ড কোষগুলির টার্গিডিটি বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, বাইরের প্রাচীরগুলি স্ফীত হয় এবং ভিতরের প্রাচীরগুলি অর্ধচন্দ্রাকার হয়ে যায়। মাইক্রোফাইব্রিলগুলির রেডিয়াল বিন্যাস দ্বারা স্টোমাটাল খোলা সহজতর হয়।

স্টোমাটা বন্ধ হওয়ার সময়, গার্ড কোষগুলি তাদের টার্গিডিটি হারায়, বাইরের এবং ভিতরের প্রাচীরগুলি তাদের মূল আকৃতি ধরে রাখে এবং মাইক্রোফাইব্রিলগুলি অনুদৈর্ঘ্যভাবে সজ্জিত হয়।